У науково-дослідних розробках розрізняють:

• наукові проблеми;
• наукові напрями;
• теми.

Під науковою проблемою розуміють сукупність складних задач, в яких сформульовані основні теоретичні або практичні питання, що потребують вивчення, дослідження і вирішення. Це такі питання, які не мають відповіді в накопичених загальнолюдських знаннях і відповіді на які не можуть бути отримані шляхом їх перетворення старими методами. Тому проблема потребує відповідних теоретичних і практичних дій, відмінних від простого інформаційного пошуку. Рішення проблем ставить загальну задачу, наприклад, зробити відкриття; вирішити комплекс задач, що забезпечують високу технологічну готовність автомобільної техніки і т.д.

Проблема в загальному розумінні є відбитком проблемної ситуації, тобто протиріччя між знанням і незнанням, що об’єктивно виникає в процесі розвитку суспільства.

Для постановки проблеми необхідно не тільки знати новітні досягнення науки, але й історію розвитку науки в цілому, щоб не помилитися в оцінці новизни протиріччя, що виявляється (чи не була ця проблема вже раніше поставлена).

В даний час безліч проблем, що виникають перед наукою, вирішуються тільки шляхом участі в дослідженнях великого колективу і навіть декількох колективів науковців різних фахів. Це дає можливість проведення досліджень із різних наукових напрямів, що забезпечує всебічне вивчення тієї чи іншої проблеми.

Під науковим напрямом розуміють сферу наукових досліджень наукового колективу, присвячених рішенню будь-яких великих, фундаментальних теоретичних і експериментальних задач у визначеній галузі науки.

Науковий напрям є стратегією для досягнення цілей, поставлених теорією, а тактикою наукового напряму є методика дослідження, тобто план підготовки та проведення досліджень із залученням технічних засобів, методів, засобів спостережень і комплексу прийомів математичного опрацювання результатів спостережень.

Тема наукового дослідження є складовою частиною проблеми, і хоча результати досліджень тієї чи іншої теми дають відповідь на більш вузьке питання, проте вони необхідні для вирішення проблеми в цілому.

Тема базується на численних дослідницьких питаннях. Під науковими питаннями розуміють більш дрібні наукові задачі, що відносяться до конкретної області наукового дослідження. Результати рішення цих задач мають не тільки теоретичне, але, головним чином, і практичне значення, оскільки можна порівняно точно встановити очікуваний економічний ефект.

При розробці теми чи питання висувається конкретна задача в дослідженні — розробити нову конструкцію, прогресивну технологію, нову методику і т.д.

Вибору тем передує ретельне ознайомлення з вітчизняними і закордонними джерелами даної чи суміжної спеціальності.

Постановка (вибір) проблем чи тем є важкою, відповідальною задачею і містить у собі ряд етапів:

1)    формулювання проблем. На основі аналізу протиріч досліджуваного напрямку формулюють основне питання — проблему — і визначають взагалі очікуваний результат;

2)    розробка структури проблеми. Виділяють теми, підтеми, питання. Композиція цих компонентів повинна складати древо проблеми (чи комплексної проблеми). По кожній темі виявляють орієнтовану область дослідження;

3)    актуальність проблеми, тобто її цінність на даному етапі для науки і техніки. Для цього по кожній темі виставляють кілька заперечень і на основі аналізу, методом дослідницького наближення, виключають заперечення на користь реальності даної теми.

Вимоги, що пред’являють до теми, наступні:

1. актуальність, тобто тема повинна бути важливою, потребуючою вирішення в даний час;
2. наукова новизна, тобто тема повинна вирішувати нову наукову задачу. Це означає, що тема в такій постановці ніколи не розроблялася, тобто дублювання виключається. Дублювання можливе тільки в тому випадку, коли за завданням керівних організацій однакові теми розробляють два конкуруючих колективи з метою вирішення найважливіших державних проблем у найкоротший термін. Таким чином, виправдане дублювання тем (розробок) іноді може бути одною з вимог.

Грань між науковими й інженерними дослідженнями з кожним роком все більш стирається. Однак при виборі тем новизна повинна бути не інженерною, а науковою, тобто принципово новою. Якщо розробляється навіть нова задача, але на основі уже відкритого закону, то це область інженерно-економічних, не наукових розробок. Тому необхідно відрізняти наукову задачу від інженерно-економічної. Все те, що вже відомо, не може бути предметом наукового дослідження.