W monografii przedstawiono podstawowe pojęcia rachunku wariacyjnego i teorii sterowania optymalnego. Zagadnienia teoretyczne omówiono na konkretnych przykładach. Pokazano, że zagadnienie minimalizacji nagrzewania korpusu rakiety jest podobne do zagadnienia minimalizacji czasu w zjeździe narciarskim. Rozpatrzono zagadnienia minimalizacji czasu przeskoku szybowca pomiędzy kominami oraz czasu w biegach lekkoatletycznych i pływaniu. Przeanalizowano zagadnienia minimalizacji zużycia paliwa przez samochód i studencki pojazd rekordowy. Rozważono zagadnienie minimalizacji zużycia energii w kolarstwie. Dla dwóch modeli wzrostu komórek nowotworowych przeanalizowano zagadnienie minimalizacji toksycznego efektu w chemioterapii.