需要许多群体的协商与合作的具有广泛社会影响的大项目，在工程技术中日益普遍，为了处理这类项目，一门名为系统工程的学科已然浮现，旨在研究与改进工程设计与开发的过程。

  系统工程是设计中的设计——这是格鲁曼公司的工程师们提出的理念，他们在设计阿波罗登月舱时令人赞叹地实践了这一点。为了约束会偏离正轨的一时冲动和仓促行事，系统工程师们退一步思考：如何以最佳方式推进复杂系统的研制。

  在第二次世界大战期间，系统的科学分析与发展通过两种活动而加速，即作战计划与武器开发。军事行动需要按速度与效率要求去协调大量人员与物资的转移，英国人意识到它们能用数学来表示与分析。首创了一种“运筹学（OR）”的方法，战后它被扩展为系统分析，并被各种行业广泛采用，这中间还包括工业工程与管理。

  武器系统的开发更多地归属于工程领域。一个防空系统要集成火炮、雷达、望远镜、探照灯、通信链、信息处理以及人力等等，需要来自许多领域的工程师与科学家的通力合作。

  战争的后果衍生出工程学关于系统的三个重要含义：系统理论、系统方法，以及系统工程。它们分别强调了科学、设计以及工程学的导向。

  认识到在形形不一样设备下存在着共同性，必然会导致系统理论思维的产生。例如，在信号与系统理论中，一个系统仅仅是通过一定方式变换信号来实行信号处理功能的某种事物。抽象、概念形成，以及数学表示都是重要的科学方法。诸如最佳控制的系统论大范围的应用于工程技术的很多领域，以便设计各种各样的系统。工程学也结合了运筹学与管理科学的成果，拥有威力强大的数学工具库。

  当系统理论思维在普遍性和抽象化的高水平上运用时，系统方法却专注于一个特定系统的所有细节——各部分的细节必须作为一个整体系统的整体功能而一起运作。为了设计一个复杂系统，工程师把系统模块化为具有特定界面的子系统，然后把每一个子系统分解为更小的部分，直到他们足够简单，可做欸设计最后细节的单元，这就是一种典型的系统方法。

  系统工程以宽广而长远的眼光包含了系统方法，其中还要考虑别的两个因素：目标的分析与选择，以及对系统全生命周期的分析。为了处理它们，系统工程整合了组织管理技术和自然物质技术这两大领域。

  系统工程的组织管理技术和自然物质技术互相渗透。在组织管理方面，系统工程师集合了两大群体以进行研究：系统的客户与系统的工程师。在自然物质方面，工程师考虑了系统的结构成分与时间延续。对结构而言，需要采用系统方法来设计有效的模块与界面；作为系统的设计者，他们只在该系统漫长生命周期开始的短时期内工作，但他们的思维必须覆盖系统生命周期的所有阶段，他们必通盘考虑该系统如何生产、运行、维护，直至在最后被淘汰的全过程。

  数十年来，军方一直在发布系统工程的技术标准，20世纪80年代后期，主要行业性工程学会也参与进来了。在20世纪末，麻省理工学院加强了对系统工程、运筹学的支持力度，建立了工程系统部。斯坦福大学也对系统工程进行了强化，创立了管理科学与构成系。这两个研究机构有类似的任务，即研究在复杂的设计问题中应用系统工程。