Os programas de software CAD 3D são diversificados, abrangendo diferentes requisitos de projeto e engenharia com diferentes níveis de controle e funcionalidade. Modeladores de forma livre, como ZBrush e Autodesk Mudbox, representam um extremo dessa diversa gama, oferecendo controle dimensional mínimo para os usuários esculpirem projetos, tal como a argila virtual. No outro extremo, modeladores paramétricos, como CATIA, Creo e OnShape, possibilitam um controle exaustivo, para que cada aspecto do projeto possa ser meticulosamente definido segundo suas cotas e restrições. Essa abordagem cria um histórico abrangente do desenvolvimento do modelo, permitindo uma personalização detalhada por meio de scripts.
Entre esses extremos estão outras técnicas de modelagem CAD 3D, como a modelagem poligonal (malha), usada pelo Blender e pelo Autodesk 3D Max, a modelagem de sólidos, encontrada no SolidWorks e no SolidEdge, e a modelagem de superfícies, como temos em softwares como o Autodesk Alias e o Rhinoceros. Cada método tem vantagens distintas, desde a simples manipulação da forma até a criação de modelos complexos e prontos para fabricação.