此外，孫臏的《孫子兵法》、《魏遼子》、《百戰》等著名軍事著作和相關史書中，都有許多關於作戰思想的記載。《史記·孫子吳起列傳》記載，戰國時，田忌和齊威王賽馬，兩人都擁有上、中、下三個等級的馬，但齊王所有的馬都略好於同等級的田忌。如果讓同等級的馬輪流比賽，田忌會連輸三局。田忌按照孫臏的計策，用自己的下、上、中三匹馬分別與王琦的上、中、下三匹馬比賽，結果是兩勝壹負。這反映了以己之長攻敵之短，在整體劣勢條件下以最小代價換取最大勝利的經典作戰思想，也是博弈論最早的起源。運用運籌帷幄的思想取得勝利的成功案例很多，如齊魯長韶之戰中曹劌對反攻時機的運籌，齊魏馬陵之戰中孫臏對出兵時機、時機、地點的運籌。此外，在中國歷史上，還有很多善於運用運籌思維的人，如張亮、曹操、諸葛亮、李靖、劉基等。
在中國* *產黨領導的中國國內革命戰爭和民族解放戰爭中，毛澤東等老壹輩無產階級革命家和軍事家在制定戰略戰術方針和實施作戰指揮時，運用定性分析和定量分析相結合的方法，作出了正確決策，為指導戰爭取得勝利發揮了重要作用。毛澤東在《黨委的工作方法》壹文中指出:“我們必須從數量上註意情況和問題，並且有壹個基本的定量分析。任何質量都是用壹定的量來表示的，沒有量就沒有質量。”要求有“覺知”，知道決定事物質量的數量邊界。毛澤東還根據敵我雙方在實戰中的消耗情況，找出其規律性，用以指導戰爭，預測消滅國民黨軍的時間。解放戰爭的實踐證明了他的預言的正確性。
壹戰前期，英國工程師F.W蘭徹斯特發表了大量關於用數學研究戰爭的論述，建立了描述戰爭中雙方力量變化過程的數學方程，稱為蘭徹斯特方程。與蘭徹斯特同時代的美國科學家T.A .愛迪生(T.A. Edison)在反潛鬥爭的研究中也應用了數學方法，主要是運用概率論和數理統計來研究水面艦艇躲避和擊沈潛艇的最優戰術。但當時這些方法還處於探索階段，不能直接用於軍事鬥爭。後來，英國國防部成立了以生理學教授A.V. Hill為首的防空試驗小組(後改名為作戰研究部)，研究雷達配置和高射炮效率，這是最早的作戰組織。二戰中，英國空軍、海軍和陸軍都建立了後勤組織，主要研究如何提高防禦和進攻作戰的有效性。美軍也相繼成立了作戰小組，其中海軍最早，由P.M .莫爾斯博士發起並組織，主要研究反潛戰。加拿大皇家空軍也在1942建立了運籌學團隊。運籌學作為壹門獨立的新學科，在20世紀50年代初開始形成。
戰後，美國成立了蘭德公司、陸軍運籌學局、分析研究公司等運籌學機構。1951年，莫爾斯等人出版了《運籌學方法》壹書。1952年，美國成立了物流學會。歐洲很多國家也成立了專門的運籌學機構。1957，國際物流學會成立。此後，運籌學在軍事應用方面得到了進壹步發展，不僅用於武器系統的選擇，而且用於作戰、訓練、後勤和軍事管理。