Fly blev brugt til rekognoscering, som jagerfly, bombefly og jordstøtte, og hver rolle blev udvidet betydeligt.Innovation omfattede lufttransport (evnen til hurtigt at flytte begrænsede højprioriterede forsyninger, udstyr og personale);og strategisk bombning (bombningen af ​​fjendens industri- og befolkningscentre for at ødelægge fjendens evne til at føre krig).Brugen af ​​jetflyene var banebrydende, og selvom sen introduktion betød, at det havde ringe indflydelse, førte det til, at jetfly blev standard i luftstyrker verden over.Der blev gjort fremskridt i næsten alle aspekter af søkrigsførelse, især med hangarskibe og ubåde.Selvom luftfartskrig havde relativt lille succes i starten af ​​krigen, etablerede aktioner ved Taranto, Pearl Harbor og Koralhavet luftfartsselskabet som det dominerende hovedskib i stedet for slagskibet.Ubåde, som havde vist sig at være et effektivt våben under Første Verdenskrig, forventedes af alle sider at være vigtige i den anden.Briterne fokuserede udviklingen på anti-ubåds våben og taktik, såsom ekkolod og konvojer, mens Tyskland fokuserede på at forbedre sin offensive kapacitet, med design som Type VII-ubåden og wolfpack-taktik.Gradvist viste forbedring af allierede teknologier såsom Leigh light, pindsvin, blæksprutte og målsøgende torpedoer sig at sejre over de tyske ubåde.Landkrigsførelse ændrede sig fra de statiske frontlinjer af skyttegravskrig i 1. Verdenskrig , som var afhængig af forbedret artilleri, der oversteg hastigheden af ​​både infanteri og kavaleri, til øget mobilitet og kombinerede våben.Tanken, som overvejende var blevet brugt til infanteristøtte i Første Verdenskrig, havde udviklet sig til det primære våben.De fleste store krigsførende forsøgte at løse problemerne med kompleksitet og sikkerhed involveret i at bruge store kodebøger til kryptografi ved at designe krypteringsmaskiner, den mest kendte er den tyske Enigma-maskine.Udvikling af SIGINT (signalintelligens) og krypteringsanalyse muliggjorde modvirkningsprocessen med dekryptering.Andre teknologiske og ingeniørmæssige bedrifter opnået under eller som et resultat af krigen omfatter verdens første programmerbare computere (Z3, Colossus og ENIAC), styrede missiler og moderne raketter, Manhattan-projektets udvikling af atomvåben, operationsforskning og udvikling af kunstige havne og olierørledninger under Den Engelske Kanal.Penicillin blev først masseproduceret og brugt under krigen.