Kỹ thuật
Lịch sử > Thời cổ đại

Những công trình vĩ đại như kim tự tháp Ai Cập cổ, đài chiêm tinh Ziggurat vùng Lưỡng Hà, thành Acropolis và đền Parthenon ở Hy Lạp, Đền Solomon ở Jerusalem, hệ thống cầu máng Pont du Gard, đại lộ Appia (Via Appia) và Đấu trường La Mã, thành phố Teotihuacan, đền Brihadishvara... là những ví dụ minh chứng cho trình độ và tài năng của những kỹ sư thời cổ đại. Những công trình khác, tuy không còn tồn tại, như Vườn treo Babylon và Hải đăng Alexandria, là những thành tựu kỹ thuật quan trọng vào thời xa xưa và được xem là Bảy kỳ quan của thế giới cổ đại.
Các loại máy cơ đơn giản được nghiên cứu và đề cập đến đầu tiên bởi nhà khoa học người Hy Lạp, Archimedes vào thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên, khi ông viết hai tác phẩm "Về sự cân bằng của các hành tinh" (On the Equilibrium of Planes) và "Về các vật thể nổi" (On Floating Bodies). Tuy nhiên, việc phát minh ra các loại máy cơ đơn giản đã có từ rất lâu trước đó. Cái nêm và đòn bẩy được biết đến từ thời Đồ Đá. Bánh xe cùng với hệ cơ học "trục và bánh xe" được phát minh ở vùng Lưỡng Hà (Iraq ngày nay) vào khoảng thiên niên kỷ thứ 5 TCN. Đòn bẩy chính thức được ứng dụng làm công cụ lần đầu tiên vào khoảng 5.000 năm trước ở vùng Cận Đông, khi đó được người Ai Cập cổ đại sử dụng để làm cân và di chuyển những vật nặng. Đòn bẩy còn được ứng dụng làm cần kéo nước (shadoof hoặc shaduf) – loại cần cẩu đầu tiên của nhân loại – ở vùng Lưỡng Hà vào khoảng 3.000 năm TCN và ở Ai Cập khoảng 2.000 năm TCN. Bằng chứng sớm nhất về việc sử dụng ròng rọc được tìm thấy ở vùng Lưỡng Hà từ khoảng 2.000 năm TCN và ở Ai Cập cổ đại vào thời Vương triều thứ Mười Hai (1991–1802 TCN). Đinh ốc, loại máy cơ học đơn giản phát minh sau cùng, được tìm thấy ở vùng Lưỡng Hà vào thời Đế quốc Tân Assyria (911–609 TCN). Người Ai Cập cổ đại đã ứng dụng ba trong số sáu máy cơ học đơn giản kể trên – mặt phẳng nghiêng, nêm, và đòn bẩy – để xây dựng những công trình vĩ đại như Đại kim tự tháp Giza. Những loại máy thủy lực đầu tiên như guồng nước, cối xay nước, được sử dụng sớm nhất ở thời Đế quốc Ba Tư (Iraq và Iran ngày nay) vào khoảng thế kỷ thứ 4 TCN.
Imhotep, một người sống vào thời Ai Cập cổ đại, thường được ghi nhận là kỹ sư đầu tiên trong lịch sử nhân loại. Vốn là vị tể tướng dưới thời vua Pharaon triều đại thứ Ba Djoser, ông được cho là người đã thiết kế và giám sát việc xây dựng Kim tự tháp Djoser (kim tự tháp bậc thang) ở Saqqara, Ai Cập vào khoảng năm 2625 TCN. Công trình Kim tự tháp Djoser do Imhotep xây dựng được xem là đại kim tự tháp bằng đá đầu tiên ở Ai Cập vì các lăng mộ Pharaon trước đó chỉ làm bằng gỗ hoặc gạch bùn phơi khô đồng thời góp phần giúp Ai Cập trở thành vùng đất của những công trình đá vĩ đại. Imhotep đã giải quyết những vấn đề kỹ thuật khó khăn khi xây dựng kim tự tháp như tìm cách tạo bề mặt nền móng bằng phẳng bằng cách đào kênh dẫn nước sông Nile vào và dùng nước để làm chuẩn khi xây dựng. Ông cũng tìm ra cách xẻ đá và vận chuyển những khối đá lớn để xây dựng kim tự tháp.
Người Hy Lạp cổ đại cũng phát minh ra những loại máy móc cơ học để sử dụng trong lĩnh vực quân sự và xây dựng. Máy Antikythera, được xem là máy tính analog cơ đầu tiên của nhân loại, cùng với những phát minh của nhà khoa học thiên tài Archimedes, được xem là những ví dụ cho sự phát triển của ngành kỹ thuật của người Hy Lạp cổ. Archimedes là người chú trọng về việc thực nghiệm và ứng dụng những kết quả của lý thuyết vào thực tế, với những phát minh trong lĩnh vực cơ học như bơm trục vít Archimedes (vẫn được dùng đến ngày nay), máy Antikythera (nghiên cứu các hiện tượng thiên văn), pa lăng (bộ gồm nhiều ròng rọc), máy bắn đá, tia chiếu hội tụ... Việc phát minh ra máy Antikythera đòi hỏi kiến thức sâu sắc về hệ truyền động vi sai (differential gearing) và ngoại luân (epicyclic gearing) –hai nguyên lý chính yếu trong lý thuyết cơ học máy, sau này được ứng dụng trong thiết kế hệ truyền động bánh răng vào thời Cách mạng công nghiệp và vẫn được tiếp tục sử dụng đến ngày nay trong rất nhiều lĩnh vực, như kỹ thuật ô tô hoặc robot học.
Quân đội của những đế chế cổ đại như Trung Hoa, Hy Lạp, La Mã, và Hung đã ứng dụng những phát minh quân sự trong các trận chiến của họ, như cung tên (được phát minh bởi người Hy Lạp từ khoảng thế kỷ thứ 4 TCN), tàu chiến ba tầng (trireme), máy phóng đá (ballista), và máy bắn đá. Máy lăng đá (trebuchet) được phát minh vào thời Trung Cổ.