Bài toán vận hành tối ưu đã được tìm hiểu từ nhiều thập kỷ trước đây, đầu tiên là các nghiên cứu trong khoa học quản lý các công sở. Tuy vậy những tiên là các nghiên cứu trong khoa học quản lý các công sở. Tuy vậy những nghiên cứu, ứng dụng thực tiến đầu tiên là trong lĩnh vực quân sự trong thời kỳ chiến tranh thế giới thứ II. Bởi tính chất cấp bách, nghiêm trọng của thời chiến cung cấp các nguồn tài nguyên cho các hoạt động quân sự một cách hiệu quả nhất. Khởi đầu là các nhà quản lý quân sự của Anh và sau đó là Mỹ đã tập hợp một số lớn các nhà nghiên cứu nhằm mục đích đưa bài toán vận hành tối ưu hệ thống vào phân bổ tài nguyên chiến tranh cũng như trong để góp phần hoạch định các chiến lược, chiến thuật và kết quả đã góp phần đem đến một số chiến thắng quan trọng cho quân đồng minh trong chiến tranh thế giới thứ II.
Kết thúc chiến tranh thế giới thứ II, một lần nữa khoa học vận hành hệ thống lại phát triển nhanh chóng cùng với quá trình các nền kinh tế hồi phục sau lại phát triển nhanh chóng cùng với quá trình các nền kinh tế hồi phục sau chiến tranh. Đây là một quá trình phục hồi phát triển trên quy mô lớn và đặc biệt phức tạp. Đội ngũ các nhà nghiên cứu và quản lý một lần nữa vào cuộc với các thách thức tương tự như trong chiến tranh tuy vậy với một hoàn cảnh khác.
Có hai yếu tố thúc đẩy quá trình phát triển của khoa học vận hành tối ưu hệthống. thống.