Avec la Renaissance, la connaissance de l'ingénierie se fonda de plus en plus sur des lois scientifiques corroborées par le cumul d'expériences empiriques.

Les grands théoriciens scientifiques de la Renaissance et du début de l'époque moderne favorisèrent l'essor d'une nouvelle connaissance qui permit à de nombreux ingénieurs-inventeurs de se manifester.

De surcroît, la notion inédite du moteur comme seul instrument de progrès industriel poussa nombre de gouvernements à offrir des récompenses aux génies inventeurs et à fonder des sociétés de savants, qui échangèrent les résultats de leurs recherches pour les partager et les diffuser à tout secteur des arts scientifiques.

Au cours des XVIIème et XVIIIème siècles, l'amélioration des matériaux de base a aussi contribué au progrès de l'ingénierie. Le Métal, surtout fondu, remplaça le bois comme matériau des constructions civiles et la houille cokéfiée, moins chère, prit la place progressivement du bois combustible.

Par conséquent, l'utilisation croissante du coke impulsa de nouvelles méthodes d'excavation et de transport. Très probablement, le faible coût du charbon inspira l'invention du chemin de fer et la modernisation rapide des transports ferroviaires ainsi d'ailleurs que les progrès de la technologie du pompage. La nécessité di pomper l'eau des galeries des mines a focalisé les énergies des ingénieurs depuis des siècles (le livre de Ramelli, par exemple, fut consacré presque complètement à ce sujet).

En 1698, on reconnut à Thomas Savery un brevet pour, "un moteur pour soulever l'eau par la force du feu".

Savery avait inventé une pompe à vapeur.

Cette machine précéda de 14 ans le premier moteur à vapeur performant, mis au point par Newcomen,qui marqua le début de l'époque moderne de l'ingénierie.

De 1750 à 1850, les ingénieurs civils et mécaniques seront les principaux artisans de l'industrialisation rapide de l'Europe occidentale et des États-Unis. Une synthèse des résultats de ces études fut présentée à la grande exposition de Londres de 1851, où l'on put admirer des modèles de machines à vapeur où la vision réelle était intégrée par des images projetées grâce à un appareil de Cyrus McCormick

On présenta à cette exposition une sélection de fusils américains fabriqués avec des pièces interchangeables: un signal prémonitoire de la fabrication en série qui allait s'imposer un peu plus tard. L'exposition eut lieu dans le Crystal Palace, un exemple magnifique de structure mixte de fer fondu et verre représentant par elle-même un véritable monument à la capacité des ingénieurs.