Includ o funcţie obiectiv ce trebuie maximizată / minimizată, o serie de restricţii pe baza cărora se elaborează algoritmi care permit obţinerea soluţiei unice în stare să satisfacă criteriul de performanţă definit: cercetările operaţionale au capitole speciale dedicate modelelor liniare, formând domenii precum programarea liniara, programarea în numere întregi, programarea neliniară, programarea convexă; este fundamental ca algoritmii de optimizare să fie performanţi şi să demonstreze că soluţia găsită este într-adevar optimă;