Stworzenie odpowiedniego modelu matematycznego jest zwykle niezbędnym narzędziem inżyniera, pozwalającym analizować i testować potencjalne rozwiązania.
Po przeanalizowaniu wielu istniejących patentów Genrich Altshuller postawił, tezę, iż na „niskim poziomie” rozwiązania inżynierskie są oparte na kompromisach, podczas gdy na „wyższym poziomie” praca inżyniera prowadzi do wybrania jako najlepszego takiego rozwiązania, które eliminuje główną trudność problemu.
Mimo stosowania różnych matematycznych algorytmów optymalizacji, inżynieria zadowala się zwykle rozwiązaniami wystarczającymi.
Testowanie rozwiązań thumb|Test zderzeniowy samochodu w firmie General Motors W inżynierii szeroko używane są testy i analizy przed wdrożeniem rozwiązań, w celu oceny ich zachowania. Używane są, między innymi: prototypy, zmniejszone lub uproszczone modele, symulacje, testy niszczące i nieniszczące oraz próby zmęczeniowe. Zadaniem testów jest zagwarantowanie działania rozwiązania zgodnie z założeniami.