Kiirprototüüpmudel on tavaliselt arvutijoonise põhjal loodud plast- või metallosa, mis võimaldab kliendil arendatava toote üle vaadata. Alates kahekümnenda sajandi lõpust töötati välja arvutitarkvara, mis võimaldas disaineritel luua kolmemõõtmelisi (3D) jooniseid. Nende jooniste põhjal füüsilisi struktuure loovate seadmete paralleelne arendamine viis kiire modelleerimiseni.
Detaili projekteerimine 3D-tarkvara abil algab soovitud detaili kontseptuaalsest joonisest. Disainer saab selle joonise põhjal luua tarkvarapõhise 3D-mudeli, mis võimaldab vaadelda detaili erinevate nurkade või suundadega. See tarkvara võib osa ka praktiliselt lahti võtta, et näidata kliendile, kuidas kokkupanek võib toimuda tööstusettevõttes. Tarkvarakujundus sisaldab sageli võimalust osa “testida” erinevates pinge- või löögitingimustes, et hinnata osade tõrkeid või disainivigu.
Kiire prototüüpmudelite arendamine sai 3D-printerite kasutuselevõtuga reaalsuseks. Kahekümnenda sajandi lõpus arenes välja mitu erinevat tehnoloogiat, kuid kõik olid seotud arvutipõhise disainiga (CAD), mis lõi tarkvaramudeleid. Kõik 3D-printerid kasutavad detaili füüsilise proovi loomiseks järjestikuste plasti- või metallikihtide ehitamise tehnikat.
Ühte tüüpi printerites kasutati printerikapi sees peent pulbrit. Arvutitarkvara muutis joonise tuhandeteks ülipeenteks kihtideks, näiteks lõikas pildi üliõhukeseks. Printer pihustas pulbrile keemilist sideainet kõige alumise kihi kujul. Seejärel segati sellele kihile pulber ja tasane kandik langes väikese koguse. Lisati järgmine kiht sideainet ja pulbrit ja nii edasi, kuni tehti 3D osa. Olenevalt osa keerukusest võib printeril ühe proovi tegemiseks vaja minna päevi.
Teist tüüpi kiire prototüübi mudeliprinter kasutas sulavat plasti. Düüs asetas sulanud materjali väikesed täpid printerisalve järjestikuste kihtidena, et moodustada osa. Need osad olid sageli kasutatavad otse masinast, sest plastkihid moodustasid kindla plastist prototüübi. See oli edasiminek võrreldes mõne pulberprinteriga, mis lõi osi, mida saab käsitseda, kuid mis ei pruugi olla katsetamiseks või tegelikuks kasutamiseks piisavalt tugevad.
Protsess, mida nimetatakse metalli paagutamiseks, võib samuti luua kiire prototüübi mudeli. Suhteliselt madala sulamistemperatuuriga metalli, nagu alumiinium või vask, saaks 3D-printeris kasutada sarnaselt sulanud plastiga. Valmis metallosa ei vajanud sageli täiendavat töötlemist ja seda sai testimiseks või edasiseks arendamiseks kasutada otse masinast.
Paljud 21. sajandi tooted olid täielikult välja töötatud CAD-tarkvaras, muutes virtuaalse pildi kiireks prototüübimudeliks, ilma et oleks vaja teha füüsilist näidist. See muutus tavaliseks suurte tööstusmasinate, lennukite ja suurte sõidukite, näiteks laevade puhul. Paljud osad olid eraldi prototüüpide loomiseks liiga suured või oleksid lõpptoote väljatöötamist edasi lükanud.
Insenerid töötasid välja tarkvara testimise, mis võiks simuleerida reaalseid testimistingimusi, mis välistas vajaduse prototüübitestide järele. Esimene kommertslennuk konstrueeriti sel viisil 20. sajandi lõpus. Kaubanduslik reaktiivlennuk ehitati täielikult arvutisse, liikudes konstruktsioonist otse lennuvõimeliseks õhusõidukiks ilma vahepealsete prototüüpideta.