作出水转百戏和失传的指南车，荣获“天下之名巧”的美誉。他改良汉代的织绫机，使织出花纹具立体感，能与蜀锦相媲美。改良汉末毕岚的龙骨车，发明出龙骨水车来灌溉较高位的农田。现在部份梯田仍在使用。他还将发石车改造成轮转式发石车，提升抛击量与速度。
诸葛亮为了方便在山地栈道运输，发明“木牛流马”。其构造历代文献有异，学者一般认定为独轮车及四轮车，目前未有确实答案。他发明可以连续发射十箭的连弩，又称“元戎”。另外，据说源自诸葛亮设计，用于传递信号的孔明灯，被公认为热气球的始祖；据《事物纪原》载，诸葛亮也最早制造出长枪的原形，长枪最后渐渐取代了长矛。
刘徽为数学家，他自幼对数学有兴趣，学习中国古代数学的重典《九章算术》。年长后于曹魏景元四年（263年）著有《九章算术注》，借由自己的注解，使其容易了解。之后刘徽又著作《九章算术注》的第十卷，即《重差》（后称《海岛算经》），这使中国测量学达到登峰造极的地步。
医学方面，有名的有华佗、张仲景和皇甫谧。华佗医术精湛，擅长外科手术。他与董奉、张仲景被史书称为“建安三神医”。不过关于他医术传奇的部份，史学家陈寅恪认为应该源自印度的佛教传说。然而，他可能是最早使用麻醉剂“麻沸散”进行外科手术的医者。张仲景鉴于当代动乱频繁，疫病流行，致力研究疾病，参考各家书籍写出《伤寒杂病论》。该书集两汉医经、经方二派的大成，是中医史上第一部理法方药具备的经典，喻嘉言称此书：“为众方之宗、群方之祖”。后世奉其为“医圣”。皇甫谧自幼家频，学习废寝忘食，淡于名利而不愿任官。他对针灸深入研究，将晋代之前各种经脉理论与针灸方法整理成《针灸甲乙经》，该书成为后世针灸学的范典。他还著有《寒食散论》，魏晋之后服食寒食散逐渐的流行起来。
关于其他技术，天文学方面，有先后担任孙吴与西晋太史令的陈卓。他收集各派资讯，完善中国星官体制，并绘制星图，为后世所沿用。裴秀的“制图六体”在中国地图史上占有重要的位置。蒲元擅长锻链铁器，他在斜谷（今陕西省眉县西南）为诸葛亮制刀。其刀能劈开装满铁珠的竹筒，誉为神刀。由于孙吴位于江南地区，水路发达，造船技术发达。其战船有的上下五层，有的还能容纳士兵三千人。蜀汉盛产井盐，利用当地的天然气来煮盐，提升了产能。
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三国兵制
曹魏的中央军，分中军和外军。“‘中军’是对‘外军’而来的，中外军的区别形成于汉建安时代（196至220年），到黄初年间（220至226年）都督制成立，中外军的区分及中外军的名称也就正式成立。建安以前，曹操集团不过是当时割据局面下的群雄之一。曹操迎献帝都许，挟天子以令诸侯，尤其是在官渡之战，打败袁绍，取得冀、并、青诸州以后，他的统治区才渐具国家的规模。这时局面大了，再不能象过去一样，带领一支军队（虽不是全部也是大部）到处征战，因之便产生了留屯的办法。平定一个地方，即留一部分军队在那里驻防，并由一人任统帅，统摄辖区内诸军。这种留屯制，实即魏晋以下盛行的军事上分区的都督诸军制的滥觞。这种情形，发生于曹操打败袁绍占有冀、并诸州之后，到赤壁战后，三国鼎峙的局面形成，便渐渐固定为一种制度，而且发展为后来的都督制。国家的军队既在事实上分了内外，内外的名称自然也跟着形成，留屯在外的将军及都督所领的兵，就称为外军；中央直辖的军队，就称为中军。”
《历代兵制》叙述了魏中军的发展：“初，曹公自置武卫营于相府，以领军主之。及文帝增置中营，于是有武卫、中垒二营，以领军将军并五校统之。”武卫营是曹魏集团最亲近的宿卫禁兵，其设置时间，《补三国兵志》说在建安十三年（公元208年）。那时曹操刚做相国，便在相府自置武卫营。当时汉帝的禁兵为数已不多，且在曹操控制之下，武卫营一成立，相府更是威重汉宫。武卫营的统帅最初是许褚，官职为武卫中郎将，后迁武卫将军。曹魏作武卫将军的，都是皇帝很亲近的人。魏文帝置中垒、中坚二营，归中领军统帅，魏明帝又置骁骑，游击二营。《历代兵制》只提到武卫、中垒二营，有所疏漏。“武卫、中垒二营，以领军将军并五校统之”，也是不确的。事实上，曹魏先后置武卫、中垒、中坚、骁骑、游击等新五营，归中领军统帅；东汉以来北军的屯骑、步兵、射声、越骑、长水五营，曹魏时期依然存在，但兵员已少的可怜，五校地位已不如武卫将军等，已无可能去统帅武卫、中垒等新营。
留屯各地的外军，开始编制很不一致，统帅往往临时由中央委派和更换。到魏文帝时，情况发生了变化。《历代兵制》：“黄初三年，特置都督诸州军事，寻加四征四镇将军之号，又置大将军都督中外诸军，位太尉上。”曹魏的都督诸州军事，是代表中央分驻各地的军事长官，所领是不同于州郡兵的中央军队。所谓四征四镇，是指征东将军、征南将军、征西将军、征北将军与镇东将军、镇