Представлены основы теории планирования эксперимента и анализа получаемых данных. Детально рассмотрены полный факторный эксперимент, дробные реплики, планирование однофакторных, факторных и оптимизационных экспериментов. Изложены методы регрессионного и дисперсионного анализов. Задачи рассмотрены с позиций статистического подхода к постановке физических задач. Материал сопровождается набором типовых примеров, наиболее широко используемых при решении задач прикладного характера. Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций по «Теории планирования эксперимента», который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов старших курсов технических университетов. Может быть полезно преподавателям, аспирантам и инженерам.