В годы войны проходила дальнейшая механизация производства. На многих предприятиях конструировались и внедрялись машины и механизмы, позволявшие механизировать производство и тем самым компенсировать нехватку рабочих рук. Скребковые транспортеры заменяли качающиеся конвейеры на шахтах Мосбасса, а затем и в других угольных бассейнах. Был сконструирован осушительный агрегат для дренажно-дисковой выемки торфа на торфяных болотах. Решались сложные технические проблемы перевода некоторых производств на поток, особенно в оборонной промышленности.
На многих предприятиях страны, главным образом в восточных районах, сооружались поточные линии для изготовления деталей и сборки машин. Прогрессивный метод поточного производства широко применялся в строительстве. Одновременно в годы войны было налажено производство необходимого оборудования для поточных линий. Но в целом во время войны процесс механизации протекал довольно медленно.
Разработанный членом-корреспондентом Академии наук В. П. Вологдиным метод закалки изделий токами высокой частоты позволил экономить расход легированной стали и увеличить производительность труда термистов в 30—40 раз при производстве танков.
На сотнях крупнейших заводов металлургической, авиационной, танковой промышленности применялись методы спектрального анализа черных и цветных металлов, предложенные академиком Г. С. Ландебергом. Методы увеличения производительности коксохимических заводов, предложенные учеными Энергетического института АН СССР, позволили расширить производство броневой стали и получить дополнительно тысячи тонн взрывчатых веществ, изготовленных из химических продуктов коксовых заводов.
Много усилий приложили ученые для создания высококачественного горючего и смазочных масел. Перед войной и во время войны советскими учеными (Б. А. Казанским, Н. Д. Зелинским и др.) были проведены важные исследования по получению высокооктанового авиационного бензина, разработке новых катализаторов для каталитического крекинг-процесса, синтезу высокооктановых компонентов моторных топлив и т.п. Над этими проблемами работали такие крупные ученые, как А. А. Баландин, С. С. Наметкин и др.
Комиссия Академии наук СССР по мобилизации ресурсов Урала, Западной Сибири и Казахстана совместно с Наркоматом черной металлургии разрабатывала меры по увеличению выплавки металла. Исключительно важное значение для качественной металлургии имело открытие новых площадей марганцевых руд в Джезказганском районе. На базе Атасуйского железорудного района в конце 1944 г. в Карагандинской области вступил в строй Казахстанский металлургический завод. Ученые нашли железорудные районы в Узбекистане и приняли участие в разработке необходимых обоснований для строительства там металлургического завода. Начиная с 1944 г. велись исследования, связанные с созданием северной металлургической базы страны.
На Урале, Алтае и в Казахстане учеными проводилась большая работа по открытию месторождений и выплавке цветных и редких металлов — меди, свинца, никеля, хрома, вольфрама, молибдена, цинка, олова и других, без которых невозможно военное производство.
Огромное значение для оборонной промышленности имела работа геологов по поискам бокситов на Урале под руководством Д. В. Наливкина (с 1946 г. — академик). Там были найдены первоклассные месторождения бокситов, расширено производство алюминия. Для развития всего народного хозяйства в годы войны очень важным было комплексное решение энергетической проблемы. Ученые во главе с членом-корреспондентом Академии наук СССР В. И. Вейцем разработали весьма эффективные мероприятия по рационализации электроэнергетического баланса Урала. Эти мероприятия предусматривали размещение новых мощностей, обеспечивавшие расширение в 1,5 раза выработки электроэнергии на Урале путем мобилизации различных внутренних ресурсов.
Была обоснована возможность добычи угля открытым способом в Челябинском и Богословском районах, что способствовало улучшению снабжения Урала углем. В Караганде большая группа научных и инженерно-технических работников разработала меры, обусловившие увеличение добычи угля в Карагандинском бассейне. Уже в 1943 г. добыча угля в бассейне увеличилась на 50% против довоенного уровня. Летом 1942 г. Волго-Башкирская экспедиция Академии наук СССР изучала возможности увеличения добычи нефти на нефтепромыслах «второго Баку». Сотрудники Академии наук СССР совместно с работниками треста «Ишимбайнефть» под руководством А. А. Трофимука (ныне академика) внесли ценные предложения, способствовавшие увеличению добычи нефти в Башкирии. В короткое время добыча нефти в этом районе возросла в 12 раз.