テスト対象システムが非常に複雑であった場合、システムのとりうる状態数が膨大となり、実行可能経路数も膨大となる可能性がある。適切なテストケースを見つけ出すには、例えば特定の証明すべき状況を指定して経路探索の補助とする。テストケースの選択には様々な手法が適用される。定理証明.自動定理証明は本来、論理式の自動的な証明に使われるものであった。モデルベーステストでは、システムを一群の論理式でモデル化してシステムの振る舞いを記述する。テストケースを選択するには、テスト対象システムを記述した論理式群を翻訳したものを同値なクラスで分類する。各クラスは特定のシステムの振る舞いを表現しており、テストケースと対応させることができる。簡単な分類法として加法標準形を使った手法がある。システムの振る舞いを表す論理式を加法標準形に変換するのである。木構造を使った分類で、さらに洗練された階層的な分類が可能となる。分類のアルゴリズムをサポートするヒューリスティックも利用できる。例えば限界値分析に基づいたヒューリスティックなどがある。制約論理プログラミングと記号的実行.制約論理プログラミングでは、変数群の制約条件を満足する解を求めることによって特定の制約を満たすテストケースを選択することができる。システムは制約によって記述される。制約条件群は充足可能性問題を解くことで解が得られたり、ガウスの消去法のような数値解析によって解が得られる。制約条件式群を解くことで得られたものを対象システムのテストケースとして使用することができる。モデル検査.本来、モデル検査はモデルが仕様を満足するかを検証する技法として開発された。モデルベーステストに応用する場合、テスト対象システムのモデルとテストしたい属性をモデル検査機に与える。モデル検査機はその属性がモデル上で正しいかどうかを証明する過程で証拠と反例を検出する。証拠となる経路はその属性を満足する。一方、反例となる経路を実行すると、その属性に反した状態となる。これらの経路がテストケースとして使用できる。マルコフ連鎖テストモデルによるテストケース生成.