С началом индустриальной революции появилась необходимость академического изучения техники и технологий. Началось углублённое научное изучение инженерного дела. В 1088 году был основан Болонский университет (Италия), в 1134-м — университет Саламанки (Испания), в XII веке появился Парижский университет (Франция), в 1209-м — Кембриджский университет (Англия), в 1222-м — университет Падуи (Италия), где среди прочих наук преподавалась и астрономия, в 1402 году — Вюрцбургский университет (Германия).
Но первые университеты брали на вооружение такие науки, как теология, юриспруденция, медицина… Школа математических и навигацких наук (школа Пушкарского приказа), основанная Петром I в 1701 году, — явилась первым в России артиллерийским, инженерным и морским училищем, исторической предтечей всей современной системы инженерно-технического образования России. В 1765 году появилась Фрайбергская горная академия (Германия), в 1773-м — Санкт-Петербургский горный университет. Одним из первых образовательных учреждений в области технических наук стала Политехническая школа Гаспара Монжа, основанная в 1794 году, старейшим техническим вузом Германии считается Технологический институт Карлсруэ (1825). В 1842 году появился старейший технический вуз Нидерландов — Делфтский технический университет.
В начале XX века стремительно развивается авиация: ещё в конце XIX века (в 1891–1896 годах) немецкий инженер Отто Лилиенталь построил и успешно испытал несколько планёров, в октябре 1901 года австрийский инженер Вильгельм Кресс совершил первый неуправляемый полёт с воды, 17 декабря 1903 года состоялся первый полёт аэроплана американских механиков братьев Уилбера и Орвилла Райт. 25 июля 1909 года француз Луи Блерио совершил революционный перелёт через пролив Ла-Манш на моноплане. 26 мая 1913 года первым лётчиком и конструктором аэроплана Игорем Сикорским была поднята в воздух большая четырёхмоторная машина «Русский витязь», положившая начало серии известных четырёхмоторных аэропланов «Илья Муромец», принимавших участие в сражениях Первой мировой войны. В 1915 году под руководством немецкого конструктора Хуго Юнкерса был построен первый цельнометаллический самолёт J-1. В 1939 году самолёт «Heinkel Не 178» (Германия) стал первым реактивным самолётом, совершившим полёт. Вторая мировая война дала мощный импульс развитию авиации. Если страны-участницы вступали в войну с серийными истребителями, имевшими скорость около 450 километров в час, то закончили её с машинами, скорость которых превосходила 700 километров в час. Если взлётный вес дальних бомбардировщиков в начале войны не превышал 30 тонн (Б-17), то в 1945 году он вырос более чем вдвое — до 62 тонн (Б-29В). Уже в 1940-е годы большинство развитых стран (Германия, США, Великобритания, СССР) приняли на вооружение реактивные самолёты. В конце 1940-х годов была преодолена сверхзвуковая скорость, но если американский Б-1 (выход на сверхзвук 14 октября 1947 года) нельзя считать полноценным самолётом — его поднимал в воздух и на начальном этапе разгонял самолёт-носитель, то советский Ла-176, на котором впервые была преодолена скорость звука (не позднее 26 декабря 1948 года), был уже самолётом полноценным, самостоятельно совершавшим взлёт и посадку. Быстро развивалась и пассажирская авиация: современный «Airbus А380» — широкофюзеляжный двухпалубный четырёхдвигательный турбореактивный пассажирский самолёт способен брать на борт 853 пассажира и может совершать перелёты на расстояние до 15 400 километров.
В 40-е годы XX века состоялось рождение атомной отрасли: изначально она развивалась в Германии, Франции, Великобритании и Советском Союзе, с началом войны отраслевые исследования в этой области концентрируются в США, а с 1942 года возобновляются в СССР. Одним из ярчайших и очевидных достижений атомной науки стало создание атомной бомбы (1945 год — США; 1949 год — СССР), а вскоре и термоядерной бомбы. К 70-м годам XX века в ведущих странах появились атомные электростанции мощностью около 1000 мегаватт. К настоящему времени атомные электростанции в некоторых странах имеют колоссальную мощность. Так, японская АЭС Касивадзаки-Карива вырабатывает 8000 мегаватт, электростанция Брюс в Канаде — свыше 6200 мегаватт. Запорожская АЭС — около 6000 мегаватт, Ленинградская АЭС — почти 4400 мегаватт…
С именем Вернера Магнуса фон Брауна (Wemher Magnus Maximilian Freiherrvon Braun) связаны первые практические успехи современного ракетостроения, создание первых серийных боевых баллистических ракет — Фау-1 и Фау-2 (1944–1945). В США он считается отцом американской космической программы. В Советском Союзе главными творцами ракетно-космической техники стали Сергей Павлович Королёв, Владимир Николаевич Челомей и Михаил Кузьмич Янгель. Они обеспечили стратегический паритет с США, сделали нашу страну передовой ракетно-космической державой. С. П. Королёв стал основателем практической космонавтики. Под его руководством был организован и осуществлён запуск первого искусственного спутника Земли (1957), облёт и фотографирование обратной стороны Луны (1959), полёт первого космонавта планеты (1961).