钱学森是1935年9月进入美国
麻省理工学院航空系学习。
钱学森1935年9月进入美国麻省理工学院航空系学习，1936年9月获麻省理工学院航空工程硕士学位，后转入加州理工学院航空系学习，成为世界著名的大科学家
冯·卡门（Theodore von Kármán）的学生，并很快成为冯·卡门最重视的学生。
他先后获航空工程硕士学位和航空、数学博士学位。1938年7月至1955年8月，钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究，并与导师共同完成高速空气动力学问题研究课题和建立“卡门-钱学森”公式，在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。
1939年，获
美国加州理工学院航空、数学博士学位。1943年，任加州理工学院助理教授。1945年，任加州理工学院副教授。1947年，任麻省理工学院教授。
1947年，在上海与
蒋英结婚。1949年，任加州理工学院喷气推进中心主任、教授。1953年，钱学森正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性，开拓了高温高压的新领域。1954年，
《工程控制论》英文版出版，该书俄文版、德文版、中文版分别于1956年、1957年、1958年出版。1958年任中国科学技术大学近代力学系主任。