1、應用力學：錢學森在應用力學的空氣動力學方面和固體力學方面都做過開拓性的工作。他與卡門合作進行的可壓縮邊界層的研究，揭示了這一領域的一些溫度變化情況，創立了卡門.錢學森方法。他還與郭永懷合作，最早在跨聲速流動問題中引入上下臨界馬赫數的概念；
2、噴氣推進與航天技術： 他在四十年代提出並實現了火箭助推起飛裝置，使飛 機跑道距離縮短；在一九四九年提出了火箭 旅客飛機概念和關於核火箭的設想；在一九五三年研究了行星際飛行理論的可能性；在一九六二年出版的《星際航行概論》中，提出了天地往返運輸系統的概念；
3、工程控制論：工程控制論在其形成過程中，把設計穩定與制導系統這類工程技術實踐作為主要研究物件。錢學森本人就是這類研究工作的先驅者。
