การช่วยให้นักเรียนเรียนรู้ในระดับสูงสุดเท่าที่จะทำได้คือเป้าหมายสำคัญที่ครูและระบบโรงเรียนมี การออกแบบการเรียนการสอนสามารถเป็นส่วนสำคัญในการบรรลุเป้าหมายนั้น ในความเป็นจริงการออกแบบการเรียนการสอนมีความเกี่ยวข้องในทุกระดับของการเรียนรู้ไม่ว่านักเรียนจะอยู่ในระดับอนุบาลโรงเรียนมัธยมวิทยาลัยหรืออื่น ๆ โดยเฉพาะการออกแบบการเรียนการสอนซึ่งก่อตั้งขึ้นตามทฤษฎีของนักวิจัยที่หลากหลายเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์การตั้งค่าการเรียนรู้การกำหนดความต้องการการเรียนรู้ของนักเรียนในการตั้งค่านั้นและการพัฒนาระบบเพื่อส่งมอบสิ่งที่จำเป็นผ่านการใช้กลยุทธ์การสอน วัสดุ, ทฤษฎีการเรียนรู้และรูปแบบการออกแบบการเรียนการสอน
มีหลายรุ่นของการออกแบบการเรียนการสอน หนึ่งในโมเดลที่สำคัญยิ่งกว่าคือโมเดล ADDIE ที่มีรุ่นอื่น ๆ ADDIE เป็นตัวย่อซึ่งหมายถึงห้าขั้นตอนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบการเรียนการสอน: ขั้นตอนการวิเคราะห์, ขั้นตอนการออกแบบ, ขั้นตอนการพัฒนา, ขั้นตอนการใช้และขั้นตอนการประเมินผล
ขั้นตอนการวิเคราะห์เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ลักษณะของนักเรียนและงานที่นักเรียนต้องเรียนรู้ การออกแบบเป็นขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเป้าหมายการเรียนรู้และเลือกวิธีการสอนเฉพาะ ขั้นตอนการพัฒนาหมายถึงการสร้างสื่อการสอนหรือสื่อการฝึกอบรม เพื่อนำไปใช้อ้างอิงถึงขั้นตอนที่ครูส่งหรือแจกจ่ายวัสดุที่จะใช้สำหรับการเรียนการสอน ขั้นตอนการประเมินคือเมื่อมีการทำให้สื่อการเรียนรู้สามารถบรรลุเป้าหมายที่ต้องการได้
การออกแบบการเรียนการสอนก่อตั้งขึ้นตามทฤษฎีของนักวิจัยจำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่นในปี 1800 Hermann Ebbinghaus และ Ivan Pavlov ได้ศึกษาเกี่ยวกับการหลงลืมและการปรับอากาศแบบคลาสสิก BF Skinner พัฒนาพฤติกรรมนิยมรุนแรงและประยุกต์ใช้กับการเรียนรู้ Jean Piaget และ Lev Vygotsky ศึกษาสถานะการพัฒนาของผู้เรียนและกระบวนการทางปัญญาที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ งานของพวกเขาและงานของ David Ausebel ช่วยสร้างทฤษฎีการเรียนรู้ทางปัญญาซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบการเรียนการสอน
จากนั้นในสงครามโลกครั้งที่สอง Robert Gagne ได้รวบรวมอุปกรณ์การฝึกอบรมเพื่อช่วยเหลือกองทัพสหรัฐฯและได้ตีพิมพ์หนังสือที่เรียกว่า "เงื่อนไขแห่งการเรียนรู้" (1965) ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นหนังสือสำคัญในการออกแบบการเรียนการสอน นอกจากนี้ Robert Mager ยังตีพิมพ์หนังสือสำคัญเล่มหนึ่งที่ชื่อว่า“ การเตรียมวัตถุประสงค์เพื่อการเรียนการสอนแบบโปรแกรม” (1962) เพื่อช่วยครูในการเขียนวัตถุประสงค์การเรียนรู้ที่ชัดเจน เบนจามินบลูมทำงานอย่างต่อเนื่องและอธิบายวัตถุประสงค์การเรียนรู้เพิ่มเติมใน "อนุกรมวิธานการเรียนรู้ของบลูม" ซึ่งเขาเน้นว่าบทเรียนจะต้องช่วยนักเรียนสังเคราะห์และประเมินข้อมูลเมื่อเทียบกับการนึกถึงข้อเท็จจริงเพียงอย่างเดียว
หลังจากนี้โมเดลการออกแบบการเรียนการสอนได้รับการพัฒนาโดย Walter Dick และ Lou Carey และผู้อื่น แบบจำลองต่อเนื่องแต่ละแบบระบุประเด็นต่าง ๆ ของการออกแบบการเรียนการสอน จากการสังเกตการกำเนิดของยุคคอมพิวเตอร์และการพัฒนาของการเรียนทางไกลก็ส่งผลต่อการพัฒนาการออกแบบการเรียนการสอนด้วย
