錢學(xué)森是我國航天科技事業(yè)的先驅(qū)和杰出代表，在空氣動力學(xué)、航空工程、噴氣推進(jìn)、工程控制論、物理力學(xué)等技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域作出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，是中國近代力學(xué)和系統(tǒng)工程理論與應(yīng)用研究的奠基人和倡導(dǎo)人。

　　1956年初，錢學(xué)森向中共中央、國務(wù)院提出《建立我國國防航空工業(yè)的意見書》。同年，國務(wù)院、中央軍委根據(jù)他的建議，成立了導(dǎo)彈、航空科學(xué)研究的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——航空工業(yè)委員會，并任命他為委員。1956年，錢學(xué)森受命組建中國第一個火箭、導(dǎo)彈研究所——國防部第五研究院并擔(dān)任首任院長。他主持完成了“噴氣和火箭技術(shù)的建立”規(guī)劃，參與了近程導(dǎo)彈、中近程導(dǎo)彈和中國第一顆人造地球衛(wèi)星的研制，直接領(lǐng)導(dǎo)了用中近程導(dǎo)彈運(yùn)載原子彈“兩彈結(jié)合”試驗(yàn)，參與制定了中國近程導(dǎo)彈運(yùn)載原子彈“兩彈結(jié)合”試驗(yàn)，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(xué)等。

　　在控制科學(xué)領(lǐng)域，1954年，錢學(xué)森發(fā)表《工程控制論》的學(xué)術(shù)著作，引起了控制領(lǐng)域的轟動，并形成了控制科學(xué)在上世紀(jì)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(xué)院自然科學(xué)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(xué)森為第一屆IFAC理事會常務(wù)理事。他也成為該組織第一屆理事會中唯一的中國人。

　　在應(yīng)用力學(xué)領(lǐng)域，錢學(xué)森在空氣動力學(xué)及固體力學(xué)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(xué)森正式提出物理力學(xué)概念，主張從物質(zhì)的微觀規(guī)律確定其宏觀力學(xué)特性，開拓了高溫高壓的新領(lǐng)域。

　　在系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域，錢學(xué)森在80年代初期提出國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)總體設(shè)計部的概念，堅持致力于將航天系統(tǒng)工程概念推廣應(yīng)用到整個國家和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，并從社會形態(tài)和開放復(fù)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(xué)和開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論。

　　在噴氣推進(jìn)與航天技術(shù)領(lǐng)域，錢學(xué)森在40年代提出并實(shí)現(xiàn)了火箭助推起飛裝置，使飛機(jī)跑道距離縮短；1949年，他提出火箭旅客飛機(jī)概念和關(guān)于核火箭的設(shè)想；1962年，他提出了用一架裝有噴氣發(fā)動機(jī)的大飛機(jī)作為第一級運(yùn)載工具，用一架裝有火箭發(fā)動機(jī)的飛機(jī)作為第二級運(yùn)載工具的天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)概念。

　　在思維科學(xué)領(lǐng)域，錢學(xué)森在80年代初提出創(chuàng)建思維科學(xué)技術(shù)部門，認(rèn)為思維科學(xué)是處理意識與大腦、精神與物質(zhì)、主觀與客觀的科學(xué)，推動思維科學(xué)研究是計算機(jī)技術(shù)革命的需要。他主張發(fā)展思維科學(xué)要同人工智能、智能計算機(jī)的工作結(jié)合起來，并將系統(tǒng)科學(xué)方法應(yīng)用到思維科學(xué)的研究中，提出思維的系統(tǒng)觀。

　　在人體科學(xué)、科學(xué)技術(shù)體系等方面，錢學(xué)森也作出了重要貢獻(xiàn)。