Ātrais prototipa modelis parasti ir plastmasas vai metāla detaļa, kas izveidota pēc datora rasējuma, kas ļauj klientam pārskatīt izstrādes stadijā esošo produktu. Sākot ar divdesmitā gadsimta beigām, tika izstrādāta datoru programmatūra, kas ļāva dizaineriem izveidot trīsdimensiju (3D) rasējumus. Paralēli attīstot aprīkojumu, kas varēja izveidot fiziskas struktūras no šiem rasējumiem, radīja ātrās modelēšanas biznesu.
Detaļas projektēšana, izmantojot 3D programmatūru, sākas ar vēlamās daļas konceptuālu rasējumu. Dizainers var paņemt šo zīmējumu un izveidot uz programmatūru balstītu 3D modeli, kas ļauj apskatīt daļu no dažādiem leņķiem vai orientācijām. Šī programmatūra var arī praktiski izjaukt daļu, lai parādītu klientam, kā var notikt montāža rūpnieciskajā uzņēmumā. Programmatūras dizains bieži ietver iespēju “pārbaudīt” daļu dažādos spriedzes vai trieciena apstākļos, lai novērtētu daļas kļūmes vai konstrukcijas trūkumus.
Ātra prototipu modeļu izstrāde kļuva par realitāti, ieviešot 3D printerus. Divdesmitā gadsimta beigās attīstījās vairākas dažādas tehnoloģijas, taču tās visas bija saistītas ar datorizētās projektēšanas (CAD) programmām, kas izveidoja programmatūras modeļus. Visi 3D printeri izmanto secīgu plastmasas vai metāla slāņu veidošanas paņēmienu, lai izveidotu detaļas fizisku paraugu.
Viena veida printeros printera korpusā tika izmantots smalks pulveris. Datorprogrammatūra pārvērta zīmējumu tūkstošiem īpaši smalku slāņu, piemēram, sagriež attēlu ārkārtīgi plānā veidā. Printeris uzsmidzināja ķīmisko saistvielu virs pulvera zemākā slāņa formā. Pēc tam uz šī slāņa tika sajaukts pulveris, un plakanā paplāte nedaudz pazeminājās. Tika pievienots nākamais saistvielas un pulvera slānis un tā tālāk, līdz tika izgatavota 3D daļa. Atkarībā no detaļas sarežģītības, printerim, iespējams, būs jādarbojas vairākas dienas, lai pabeigtu vienu paraugu.
Cita veida ātrā prototipa modeļa printerī tika izmantota kausējama plastmasa. Sprausla secīgos slāņos ievietoja sīkus izkusušā materiāla punktus uz printera teknes, lai izveidotu daļu. Šīs detaļas bieži bija izmantojamas tieši no iekārtas, jo plastmasas slāņi veidoja cietu plastmasas prototipu. Tas bija uzlabojums salīdzinājumā ar dažiem pulvera printeriem, kas radīja detaļas, ar kurām varēja rīkoties, taču tās var nebūt pietiekami izturīgas testēšanai vai faktiskai lietošanai.
Process, ko sauc par metāla saķepināšanu, varētu arī izveidot ātru prototipa modeli. Metālu, piemēram, alumīniju vai varu ar salīdzinoši zemu kušanas temperatūru, 3D printerī varētu izmantot līdzīgi kā kausētu plastmasu. Gatavajai metāla daļai bieži nebija nepieciešama turpmāka apstrāde, un to varēja izmantot tieši no iekārtas testēšanai vai turpmākai attīstībai.
Daudzi produkti 21. gadsimtā tika pilnībā izstrādāti CAD programmatūrā, padarot virtuālo attēlu par ātru prototipa modeli, bez nepieciešamības izgatavot fizisku paraugu. Tas kļuva izplatīts lielām rūpnieciskajām iekārtām, lidmašīnām un lieliem transportlīdzekļiem, piemēram, kuģiem. Daudzas daļas bija pārāk lielas, lai izveidotu atsevišķus prototipus, vai arī būtu aizkavējušas gala produkta izstrādi.
Inženieri izstrādāja programmatūras testēšanu, kas varētu simulēt reālus testēšanas apstākļus, kas likvidēja vajadzību pēc prototipu pārbaudēm. Pirmā komerciālā lidmašīna tika izstrādāta šādā veidā 20. gadsimta beigās. Komerciālā reaktīvo lidmašīnu pilnībā uzbūvēja datorā, pārejot no konstrukcijas tieši uz lidmašīnu, kas spēj lidot bez starpposma prototipiem.