Con el Renacimiento, el conocimiento de la ingeniería se basó cada vez más en leyes científicas con la acumulación de experiencia empírica.

Los grandes teóricos científicos del Renacimiento y la primera era moderna crearon un conocimiento nuevo, que llevó a la creación de múltiples ingenieros-inventores.

Además, la nueva noción del motor como único instrumento de progreso industrial, indujo a muchos gobiernos a ofrecer recompensas a los genios inventivos y a fundar sociedades de eruditos, que se intercambiaban las noticias de los últimos descubrimientos, para poder compartirlos y propagarlos en todas las áreas de las artes científicas.

Durante los siglos XVII y XVIII el mejoramiento de los materiales básicos contribuyó al proceso de la ingeniería. El Metal, especialmente el fundido, sustituyó gradualmente la madera en el material para construcciones civiles, y el carbón y el coque, más barato, comenzó a ser utilizado como combustible en lugar de la leña. Por consiguiente, la utilización cada vez mayor del carbón coque dio impulso a nuevos métodos de excavación y de transporte. Con mucha probabilidad el bajo costo del carbón inspiró la invención y la rápida modernización de los transportes por ferrocarril. Así como también el mejoramiento de la tecnología de las bombas.

La necesidad de bombear agua de los túneles de las minas ocupó las energías de los ingenieros durante siglos. (El libro de Ramelli, por ejemplo, está dedicado casi completamente a este tema) En 1698, se concedió a Tommaso Savery una patente para, "un motor para levantar agua con la fuerza del fuego".Savery había inventado una bomba a vapor. A esta máquina le siguió 14 años más tarde, el primer motor a vapor eficiente, el motor de Newcomen,que marcó el inicio de la edad moderna de la ingeniería.

Entre 1750 y 1850, los ingenieros civiles y mecánicos eran los mayores artífices de la rápida industrialización en Europa occidental y en los Estados Unidos. Un compendio de los resultados de estos estudios fue presentado en la gran exposición de Londres del 1851, donde se expusieron modelos de máquinas a vapor integrando la visión real con filmaciones, utilizando un proyector de Cyrus McCormick.

En la muestra se expusieron una selección de fusiles americanos que habían sido fabricados con partes intercambiables: una señal de la próxima edad de la fabricación en serie. La exposición tuvo lugar en el Crystal Palace, un espléndido ejemplo de estructura mixta de hierro fundido y vidrio, que era de por sí un monumento a la capacidad de los ingenieros.