Darstellungen von Maschinen, Fahrzeugen, Geräten und Instrumenten im Modell verfolgen sehr unterschiedliche Ziele. Ihre Spannbreite reicht von Museumsexponaten über mechanische Funktionsmodelle für die Lehre bis hin zu Forschungsmodellen, die im Windkanal oder anderen Strömungslaboren zur Anwendung kommen. Einiger der hier versammelten Exemplare gehören, neben den Miniaturen von Bauwerken, zu den ältesten noch erhaltenen Modellen.
An Universitäten findet diese Modellgruppe bereits im 18. Jahrhundert Einzug in die Bestände der Sammlungen. Im Zuge früher nationaler Staatenbildung wurde die breite, teils auch technikorientierte Ausbildung von Beamten zunehmend wichtig. So beherbergte die Modellkammer der Universität Göttingen einige Maschinenmodelle, aber auch Modelle von Fahrzeugen und baulichen Anlagen.
Der Überschneidungsbereich zwischen Maschinenmodellen und Modellen von Bauwerken bedingt in dieser Datenbank Entscheidungen bezüglicher ihrer Zuordnung: Eine Windmühle oder ein Hochofen sind in ihrer Komplexität sowohl ‘Maschine’ als auch ‘Bauwerk’. Da sie aber aus Betrachterperspektive einen gesamten architektonischer Aufbau präsentieren, in dem die technische Funktionalität ein Teilelement bildet, werden sie hier den Bauwerken zugerechnet. Anders verhält es sich bei Modellen von Instrumenten, die von ihrer Umgebung losgelöst funktionieren: Das Beobachtungsinstrument in einer Sternwarte wird zur Gruppe der “Maschinen, Fahrzeuge und Instrumente” gezählt, da in seinem Fall die Form des Gebäudes variables Beiwerk ist.
Parallel zur Göttinger Modellkammer entstanden die umfangreichen Modellsammlungen der Bergakademien in Freiberg, Clausthal und Berlin. Modelle der Montanindustrie, die aus der Werkstatt der Freiberger Akademie stammen, finden sich heute noch in Sammlungen in Russland, Schottland und Portugal. Das unterstreicht nicht nur die Bedeutung der Freiberger Bergakademie in ihrer weltweiten Vorbildfunktion für eine spezifische Hochschulform, sondern auch die Bedeutung der Modelle für Curriculum und Technologietransfer.
Sammlungen mit Modellen von Maschinen, Fahrzeugen, Geräten und Instrumenten hatten vor allem zu Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts ihre Blütezeit. Das lag einerseits an der Gründungswelle technischer Bildungseinrichtungen. Zum anderen gab es zu jener Zeit eine Fülle von Modellen, die ihren Weg von den großen Welt- bzw. Gewerbeausstellungen in die Sammlungen der technischen Hochschulen und neu gegründeten Technikmuseen fanden. In diesem Zusammenhang ist auch das heute nicht mehr existente Museum für Meereskunde der Berliner Universität zu nennen, das eine Vielzahl von Modellen u.a. der Reichsmarinesammlung beherbergte. Zum Teil finden sich diese detailgetreuen und sehr aufwendig hergestellten Modelle heute noch in Museen. Die Mehrzahl ist aber verloren gegangen.
Eine weitere Gruppe von Modellen dieses Typs gehört zum Museum des Institutes für Geschichte der Arabisch-Islamischen Wissenschaften der Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main. Hier ließe sich in einigen Fällen diskutieren, ob es sich überhaupt um Modelle handelt, da diese Nachbauten ihren Originalen nicht nur sehr ähnlich, sondern hinsichtlich Funktion und Material zum Teil identisch sind, so dass sie möglicherweise in den Bereich der Kopie oder der Replik fallen.
Die wertvolle, fast vollständig verlorene Kinematische Sammlung der TH Berlin wurde von Franz Reuleaux begründet. Sie bestand aus Getriebemodellen, die streng betrachtet in einer eigenen Kategorie Aufnahme finden müssten. Darauf ist hier aber aus Gründen der Generalisierung verzichtet worden, da mit der Digitalen Mechanismen- und Getriebebibliothek bereits eine Plattform für diese Modelle existiert.
Nicht zuletzt gehören zu dieser Gruppe Forschungsmodelle, die für Versuche im Windkanal oder in ähnlichen Testanlagen gebaut wurden. Diese meist sehr schlichten Objekte finden sich noch vereinzelt in Depots oder Technikmuseen. Größtenteils existieren von ihnen heute nur noch Abbildungen.