藥物設計伴隨著藥物化學的發展。70年代以後，藥物設計開始綜合運用藥物化學、分子生物學、量子化學、統計學基礎理論、當代科學技術、電子計算機等手段，打開了藥物設計的新局面。
未來，隨著結構生物學和X射線晶體學的發展，酶的本質、反應過程和藥物與酶的復合物的精細結構已被闡明，模擬藥物與受體結合的活性構象的計算機分子成像技術在新藥研發中取得了可喜的成果。
藥物靶標的發現和確認:為收集、存儲、分析和處理數據而開發的軟件，如基因組學和蛋白質組學，如NCBI的BLAST(多序列比較軟件)，進行多序列比對。
先導化合物的發現和優化:基於受體結構的藥物設計是根據藥物靶點的結構，研究蛋白質與小分子的相互作用，設計新技術尋找與活性口袋互補的新先導化合物，包括分子對接和從頭設計，如卡托普利(抗高血壓藥)、紮那米韋(抗流感藥)。