錢學(xué)森在力學(xué)的許多領(lǐng)域都做過開創(chuàng)性工作。他在空氣動(dòng)力學(xué)方面取得很多研究成果，最突出的是提出了跨聲速流動(dòng)相似律，并與卡門一起，最早提出高超聲速流的概念，為飛機(jī)在早期克服熱障、聲障，提供了理論依據(jù)，為空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展奠定了重要的理論基礎(chǔ)。高亞聲速飛機(jī)設(shè)計(jì)中采用的公式是以卡門和錢學(xué)森名字命名的卡門-錢學(xué)森公式。此外，錢學(xué)森和卡門在30年代末還共同提出了球殼和圓柱殼的新的非線性失穩(wěn)理論。錢學(xué)森在應(yīng)用力學(xué)的空氣動(dòng)力學(xué)方面和固體力學(xué)方面都做過開拓性工作；與馮·卡門合作進(jìn)行的可壓縮邊界層的研究，揭示了這一領(lǐng)域的一些溫度變化情況，創(chuàng)立了“卡門—錢近似”方程。與郭永懷合作最早在跨聲速流動(dòng)問題中引入上下臨界馬赫數(shù)的概念。