錢學森是我國航天科技事業(yè)的先驅和杰出代表，在空氣動力學、航空工程、噴氣推進、工程控制論、物理力學等技術科學領域作出了開創(chuàng)性貢獻，是中國近代力學和系統(tǒng)工程理論與應用研究的奠基人和倡導人。

　　1956年初，錢學森向中共中央、國務院提出《建立我國國防航空工業(yè)的意見書》。同年，國務院、中央軍委根據(jù)他的建議，成立了導彈、航空科學研究的領導機構——航空工業(yè)委員會，并任命他為委員。1956年，錢學森受命組建中國第一個火箭、導彈研究所——國防部第五研究院并擔任首任院長。他主持完成了“噴氣和火箭技術的建立”規(guī)劃，參與了近程導彈、中近程導彈和中國第一顆人造地球衛(wèi)星的研制，直接領導了用中近程導彈運載原子彈“兩彈結合”試驗，參與制定了中國近程導彈運載原子彈“兩彈結合”試驗，參與制定了中國第一個星際航空的發(fā)展規(guī)劃，發(fā)展建立了工程控制論和系統(tǒng)學等。

　　在控制科學領域，1954年，錢學森發(fā)表《工程控制論》的學術著作，引起了控制領域的轟動，并形成了控制科學在上世紀50年代和60年代的研究高潮。　1957年，《工程控制論》獲得中國科學院自然科學獎一等獎。同年9月，國際自動控制聯(lián)合會(IFAC)成立大會推舉錢學森為第一屆IFAC理事會常務理事。他也成為該組織第一屆理事會中唯一的中國人。

　　在應用力學領域，錢學森在空氣動力學及固體力學方面做了開拓性研究，揭示了可壓縮邊界層的一些溫度變化情況，并最早在跨聲速流動問題中引入上下臨界馬赫數(shù)的概念。1953年，錢學森正式提出物理力學概念，主張從物質的微觀規(guī)律確定其宏觀力學特性，開拓了高溫高壓的新領域。

　　在系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學領域，錢學森在80年代初期提出國民經(jīng)濟建設總體設計部的概念，堅持致力于將航天系統(tǒng)工程概念推廣應用到整個國家和國民經(jīng)濟建設，并從社會形態(tài)和開放復雜巨系統(tǒng)的高度，論述了社會系統(tǒng)。他發(fā)展了系統(tǒng)學和開放的復雜巨系統(tǒng)的方法論。

　　在噴氣推進與航天技術領域，錢學森在40年代提出并實現(xiàn)了火箭助推起飛裝置，使飛機跑道距離縮短；1949年，他提出火箭旅客飛機概念和關于核火箭的設想；1962年，他提出了用一架裝有噴氣發(fā)動機的大飛機作為第一級運載工具，用一架裝有火箭發(fā)動機的飛機作為第二級運載工具的天地往返運輸系統(tǒng)概念。

　　在思維科學領域，錢學森在80年代初提出創(chuàng)建思維科學技術部門，認為思維科學是處理意識與大腦、精神與物質、主觀與客觀的科學，推動思維科學研究是計算機技術革命的需要。他主張發(fā)展思維科學要同人工智能、智能計算機的工作結合起來，并將系統(tǒng)科學方法應用到思維科學的研究中，提出思維的系統(tǒng)觀。

　　在人體科學、科學技術體系等方面，錢學森也作出了重要貢獻。