Yöneylem araştırmasının kullanıldığı birkaç uygulama örneği:
• Verimli bir madde akışı için fabrikanın yerleşim planını tasarlarken
• Belirli bağlantılar çok meşgul ya da hasarlı ise QoS(quality of service=hizmet kalitesi) ya da QuE(quality of experience=deneyim kalitesi)ni garanti ederek telekomünikasyon ağını kurarken
• Yol trafiği yönetiminde
• Araç sayısını mümkün olduğunca indirebilmek için toplu taşıma araçlarının güzergahını belirlerken
• Bilgisayar çipinin üretim zamanını ve maliyetini azaltmak için tasarımını değiştirirken
• Tedarik zincirinde bitmiş ürünler için belirsiz talep söz konusu olduğunda ham madde ve ürün akışını yönetirken
• Müşteriyle verimli bir iletişim ve geri bildirim için
• İnsanla yönetilen süreçlerin robotlaştırılması ve otomasyonunda
• Ucuz madde, iş gücü, yer ve diğer üretkenlik girdilerinde avantaj sağlamak için operasyon süreçlerini küreselleştirirken
• Nakliyat ve taşıma yönetiminde
• Çizelgelemede:
Personel görevlendirirken
İmalat adımlarında
Proje yönetiminde
Ağ veri trafiğinde: bunlar kuyruk modeli olarak da bilinir.
Spor olayları ve bunların televizyon sunumlarında
• Petrol rafinerilerinde ham maddeleri karıştırırken
Yöneylem araştırması devletler tarafından da geniş ölçüde kullanılmaktadır.