使人适应机器的要求，是20世纪40年代以前人机关系研究的基本特点。工程师设计机器时，往往只着眼于机械力学性能的改进，很少考虑使用者的要求；心理学家的工作也局限于为现成的机器选拔和训练操作人员。
在第二次世界大战期间，由于武器性能和复杂性大大提高，即使经过选拔和训练的操作人员也很难适应，由此发生了许多机毁人亡或误击目标事故。这迫使人们去重新审查装备的设计，并促使人们认识到机器和操作者是一个整体，武器只有与使用者的身心特点匹配时才能安全而有效地发挥作用。由这种认识出发，又提出了人机系统的概念。这样，人们开始了从主要研究由人适应机器转向研究使机器适应人的阶段，由此而形成了工程心理学这门学科。 查普尼斯在1949年出版的《应用实验心理学》是这个时期经典性的工程心理学著作。
二十世纪40年代和50年代初期，工程心理学家主要研究指针式仪表和开关按钮设计中的人机匹配问题，因此有人把这一时期称为工程心理学发展中的“开关和表盘”时代。
50年代以后，由于控制论和信息论的影响，工程心理学开始采用信息接收、传输、加工、反馈、信道容量、系统控制等概念分析人和机器的相互作用过程，使人机系统的概念得到进一步发展。同时，由于计算机的广泛应用和生产过程自动化程度的提高，使人机结合方式和人在系统中的地位与作用发生了深刻变化。
例如，在系统中人由操作者转变为监控者，体力负荷降低、心理负荷增大；人机间的信息交换方式由机械式转为对话式等。认知因素是现代人机系统的核心问题，认知实验心理学成为现代工程心理学的理论基础。这种种变化给工程心理学提出了新的研究方向和课题。
工程心理学研究在中国起步较晚。50年代主要开展操作合理化和技工培训方面的工作。60年代开始结合航天、航空 、铁路和电站建设的要求开展研究。二十世纪80年代以后，工程心理学在我国得到了较快的发展。
