工业设计的发展源远流长。早期，工业设计主要围绕产品的实用性展开。随着时代的演进，19 世纪末 20 世纪初，工艺美术运动兴起，开始注重产品的艺术美感与手工艺品质。之后，包豪斯学院的成立，提出 “艺术与技术新统一” 的理念，强调功能主义，为现代工业设计奠定了基础。在二战后，美国经济快速发展，工业设计迎来黄金时期，设计师们将设计与市场紧密结合，如雷蒙・罗维等一批先驱，其设计作品渗透到生活的各个角落。到了当代，随着科技的飞速发展，工业设计不断融合新技术、新理念，如可持续设计、体验设计等，朝着更加多元化、人性化的方向迈进。从初的单纯功能考量，到如今兼顾环保、情感、文化等多方面因素，工业设计的发展反映了人类社会不断进步的需求。
材料与工艺在工业设计中起着举足轻重的作用。不同的材料具有独特的物理和化学性质，决定了产品的质感、强度、耐用性等特性。金属材料坚固耐用，常用于制造机械产品；塑料材料可塑性强、成本较低，广泛应用于日常用品；木材则给人自然温暖的感觉，常用于家具设计。随着科技发展，新型材料不断涌现，如碳纤维、可降解材料等，为工业设计带来更多可能性。同时，精湛的工艺能将设计理念完美呈现。从传统的铸造、锻造、冲压工艺，到现代的 3D 打印、激光切割等先进工艺，每一种工艺都有其特点和适用范围。设计师需根据产品的设计需求，合理选择材料与工艺，以实现产品的性能和外观效果。
产品外观设计遵循一套严谨的流程与方法。首先是市场调研与分析，设计师需要了解目标市场、消费者需求、竞争对手产品特点等信息，明确设计方向与定位。例如，在设计一款新型智能手表时，需调研不同年龄段消费者对手表功能、外观的偏好，以及市场上现有智能手表的设计优缺点。
接着进入创意构思阶段，设计师运用头脑风暴、草图绘制等方法，提出多种设计概念与方案。这个阶段注重思维的发散性，尽可能多地探索不同的造型、色彩、材料组合方式，为后续筛选与优化提供丰富素材。
然后对创意方案进行筛选与评估，从可行性、美观性、成本效益、品牌契合度等多方面进行考量，选出潜力的方案。之后进入详细设计阶段，运用 3D 建模软件等工具，对选定方案进行建模，细化产品外观的每一个细节，包括尺寸、比例、表面处理等。
后制作样机，通过实物模型检验设计效果，进行后的调整与完善，确保产品外观设计能够顺利转化为实际产品，满足市场需求与用户期望。
人机工程学在机械设备外观设计中起着至关重要的作用。它致力于使机械设备与操作人员之间达到的协调匹配状态。在操作界面设计方面，按钮、手柄、操纵杆等的位置、大小、形状和触感都要根据人体手部的生理结构和操作习惯进行设计。例如，大型起重机的操作手柄，其形状和尺寸要贴合操作人员的手掌，表面采用防滑材质，方便操作人员在长时间操作过程中舒适、稳定地握持，并且操作力的大小要适中，既保证操作的准确性，又不会让操作人员感到过度疲劳。在设备的可视性设计上，仪表盘、显示屏等信息展示区域要位于操作人员的视野范围内，信息的布局和显示方式要清晰易懂，便于操作人员快速获取关键信息。此外，机械设备的整体高度和操作位置也要考虑操作人员的身高范围，例如，常见的工厂流水线设备，其工作台高度会根据大多数工人的身高进行设计，使工人在操作时能够保持舒适的姿势，减少身体的劳损，提高工作效率，同时也降低了因操作不便导致的风险。