Si può affermare che la ricerca operativa impiega il metodo scientifico per studiare e spiegare i fenomeni associati ai sistemi funzionali, poiché in questa disciplina viene studiato uno specifico ambito di fenomeni del mondo reale. Tali sistemi comprendono spesso persone e meccanismi che operano in condizioni reali, dove il termine «meccanismo» è impiegato in senso sufficientemente generale da comprendere tutti i casi — dai dispositivi meccanici comunemente identificati per nome, fino alle complesse strutture sociali che funzionano secondo regole stabilite.
La disciplina scientifica nota come ricerca operativa osserva i fenomeni reali associati ai sistemi funzionali, sviluppa teorie (che molti ricercatori chiamano modelli) volte a spiegare tali fenomeni, utilizza queste teorie per descrivere ciò che accadrà al mutare delle condizioni e verifica le previsioni mediante nuove osservazioni.
Pertanto, la ricerca operativa è una scienza, poiché utilizza il metodo scientifico per ottenere conoscenze rilevanti e si distingue dalle altre scienze per il proprio oggetto di studio. Essa indaga fenomeni associati a sistemi funzionali in modi che sono raramente affrontati dalle altre scienze.
La nascita della ricerca operativa come disciplina scientifica fu determinata dall’urgente necessità di risolvere importanti problemi pratici. Nella sua formazione e nel suo sviluppo, gli scienziati che condussero le relative ricerche non solo posero le basi di un nuovo indirizzo scientifico, ma applicarono anche i loro risultati alla soluzione di problemi pratici. Durante il secondo e il terzo decennio della sua esistenza, i gruppi di ricerca operativa crebbero e si diversificarono nei loro ambiti di interesse. Tuttavia, lo stretto legame tra gli aspetti di ricerca e quelli pratici del loro lavoro rimase un tratto caratteristico della disciplina: il termine «ricerca operativa» ne sottolinea proprio l’inscindibilità. Pertanto, la ricerca operativa comprende sia lo studio scientifico dei sistemi, sia i corrispondenti tipi di attività tecnica rivolti all’attuazione pratica dei risultati di tali studi.
Tuttavia, questi aspetti applicativi della ricerca operativa non comportano soltanto la semplice applicazione delle conoscenze ottenute mediante l’uso della teoria, ma richiedono anche un elemento creativo (orientare il lavoro nelle direzioni desiderate), oltre a competenza professionale ed esperienza pratica di progettazione (finalizzate all’assolvimento dei compiti richiesti o alla soluzione di problemi importanti). Inoltre, è importante garantire l’attuazione dei risultati.