第二次世界大战期间是该学科发展的第二阶段。在这个阶段中，由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备，期望以技术的优势来决定战争的胜败。但由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽略了使用者的能力与极限，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。例如，飞机驾驶员由于误读高度表而造成意外失事、座舱位置安排不当导致战斗中操纵不灵活、命中率降低等意外事故时有发生。第二次世界大战期间，美国飞机频繁发生事故，已经成了难题。经过调查发现飞机高度表的设计存在很大问题。高度表对飞机非常重要，但当时的飞机高度表将三个指针放在同一刻度盘上。这样要迅速地读出准确值非常困难，因为人脑并不具备在瞬间同时读三个数值并判断每个数值的含义的能力，而且说不定这关键的一刻只有几分之一秒，所以很难说这种仪表在关键时刻能发挥作用。通过分析研究，认识到由于战斗机中仪表设计不当，会造成飞行员因误读仪表而导致意外事故，后来把它改成了一个指针，消除了因高度表误读发生的事故隐患。
诸如此类的人和机械之间的协调问题，一般的工程人员是无法解决的，以往的任何科学也无法有效地回答这些问题。失败的教训引起了决策者和设计者的高度重视，并逐步认识到，“人的因素”在设计中是一个不能忽视的重要条件，要设计好一个高效能的装备，只有工程技术的知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。于是有一些科学家转向了人与复杂工作系统之间协调问题的研究，建立了人体工程研究机构，对有关人类的心理、生理、社会学、工效学、物理学及其他应用科学进行了研究，使人的身体条件与物理原则结合起来，再应用到武器的设计上。
为了使所设计的武器能够符合战士的生理特点，武器设计工程师不得不把解剖学家、生理学家和心理学家请去为设计操纵合理的武器而出谋献策，军事领域中开展了与设计相关学科的综合研究与应用，结果收到了良好的效果。军事领域中重视对“人的因素”的研究和应用，使人机工程学应运而生。
1949 年，在莫瑞尔（Murrell）的倡导下，英国成立了第一个人机工程学科研究组，
第一本有关人机的书《应用经验心理学：工程设计中的人因学》出版了。翌年 2 月 16 日，在英国海军军部召开的会议上通过了人机工程学（ergonomics）这一名称，正式宣告人机工程学作为一门独立学科的诞生了。
科学人体工程学阶段一直延续到 20 世纪 50 年代末，在其发展的后一阶段，由于战争的结束，该学科的综合研究与应用逐渐从军事领域向非军事领域发展，并逐步应用军事领域中的研究成果来解决工业与工程设计中的问题，如飞机、汽车、机械设备、建筑设施以及生活用品等。人们还提出在设计工业机械设备时也应集中运用工程技术人员、医学家、心理学家等相关学科专家的共同智慧。因此，在这一发展阶段中，该学科的研究课题已超出了心理学的研究范畴，使许多生理学家、工程技术专家涉身到该学科中来共同研究，从而使该学科的名称也有所变化，大多称为“工程心理学”。
科学人体工程学阶段的发展特点是：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人。