Aérodynamique et dynamique des fluides
Prédire comment l'air ou les gaz d'échappement se comporteront réellement autour d'une aile, d'un fuselage ou d'une tuyère, et savoir quand un modèle simplifié est suffisamment proche et quand il ne l'est pas.
Analyse structurelle
Calculer la façon dont une structure supporte la charge, se fatigue et échoue, et construire une marge défendable plutôt que la plus grande marge qui correspond au budget de masse.
Ingénierie et intégration de systèmes
Faire en sorte que des dizaines de sous-systèmes fonctionnant chacun individuellement fonctionnent également ensemble, en suivant chaque interface où l'hypothèse d'une équipe peut silencieusement briser la conception d'une autre.
Propulsion
Comprendre comment les moteurs à réaction, les moteurs-fusées ou les propulseurs électriques génèrent de la force, ainsi que les limites opérationnelles étroites dans lesquelles ils le font en toute sécurité.
Outils de simulation et de calcul
Exécuter et, plus important encore, interpréter correctement les modèles CFD et éléments finis, en sachant à quels résultats se fier et lesquels nécessitent un test physique pour être confirmés.
Connaissances en matière de réglementation et de certification
Savoir ce qu'un régulateur comme la FAA, l'AESA ou une agence spatiale nationale exigera réellement comme preuve avant qu'un véhicule ne soit autorisé à transporter des personnes ou à atteindre l'orbite.