مهندسی در مقیاس بزرگ (یا مهندسی کلان)، شکلی از مهندسی اکتشافی است که با ساخت سازه‌ها و تامین مالی و منابع، مهندسی اجتماعی در مقیاس عظیم مرتبط است. به طور معمول این سازه ها حداقل 1000 کیلومتر (620 مایل) طول دارند – به عبارت دیگر، حداقل یک مگا متر، از این رو به این نام،نامیده میشود. چنین سازه هایی در مقیاس بزرگ، ابرساختار نامیده می شوند. علاوه بر سازه‌های مقیاس بزرگ، مهندسی در مقیاس بزرگ نیز شامل تبدیل کل سیارات به محیطی قابل سکونت برای انسان است، فرآیندی که به نام مهندسی سیاره یا زمین‌سازی شناخته میشود. این ممکن است شامل تغییر شرایط سطحی، تغییرات در مدار سیاره و ساختارهایی در مدار باشد که برای اصلاح تعادل انرژی در نظر گرفته شده است. مهندسی اختر، گسترش مهندسی در مقیاس بزرگ به ابرساختارها در مقیاس ستاره ای یا بزرگتر است، مانند کره های دایسون،جهان های حلقه و دیسک های آلدرسون. چندین مفهوم ساختاری بزرگ مانند کره‌های دایسون، ازدحام‌های دایسون و مغزهای ماتریوشکا احتمالاً بر روی ماهواره‌های انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا ساخته می‌شوند. سایر مفاهیم مهندسی سیاره یا حمل و نقل بین ستاره ای احتمالاً به ماهواره های انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا و زیرساخت های لجستیک فضایی همراه برای نیرو یا ساخت آنها نیاز دارند. مهندسی در مقیاس بزرگ اغلب نقش مهمی در طرح فیلم‌ها و کتاب‌های علمی تخیلی دارد. محیط ریز گرانشی فضای بیرونی چندین مزیت بالقوه برای مهندسی این سازه ها فراهم می کند. اینها شامل به حداقل رساندن بارهای وارده بر سازه، در دسترس بودن مقادیر زیادی مواد خام به شکل سیارک ها و تامین انرژی کافی از خورشید است. با این حال، قابلیت‌های استفاده از این مزایا هنوز در دسترس نیست، بنابراین آنها موادی را برای مضامین علمی تخیلی فراهم می‌کنند.
فهرست کلان سازه های موجود و برنامه ریزی شده با طبقه بندی اینکه دقیقاً چه چیزی یک ابرساختار را تشکیل می دهد، پیچیده است. با تعریف دقیق، در حال حاضر هیچ کلان سازه ای وجود ندارد (در حالی که آسانسور فضایی تنها پروژه ای است که در حال بررسی جدی است). با تعاریف ملایم تر، دیوار بزرگ چین (6.7 میلی متر یا 4200 مایل) به عنوان یک ابرساختار به حساب می آید. فهرست کامل‌تری از ابرساختارهای مفهومی و موجود، به همراه بحث در مورد معیارهای ابرساختار، در زیر ابرساختار یافت میشود. از میان تمامی ابرساختارهای پیشنهادی، تنها آسانسور مداری، حلقه پرتاب Lofstrom، و مفاهیم آسانسور فضایی مریخی یا قمری را می‌توان با استفاده از تکنیک‌های مهندسی مرسوم ساخت و در درک علم مواد فعلی قرار دارند. نانولوله‌های کربنی ممکن است استحکام کششی لازم را برای آسانسور فضایی مبتنی بر زمین از نظر فن‌آوری چالش‌برانگیزتر داشته باشند، اما ایجاد نانولوله‌هایی با طول مورد نیاز یک تمرین آزمایشگاهی است و فناوری در مقیاس کابلی کافی هنوز به هیچ وجه نشان داده نشده است. مونتاژ سازه هایی که حجم بیشتری نسبت به یک آسانسور فضایی دارند، احتمالاً شامل ترکیبی از تکنیک های مهندسی جدید، مواد جدید و فناوری های جدید است. چنین پروژه‌های ساختمانی عظیمی ممکن است به استفاده از ماشین‌های خود-تکثیر شونده نیاز داشته باشند تا یک «خدمه ساخت‌وساز» مناسب را فراهم کنند. استفاده از فناوری نانو ممکن است هم مونتاژکننده های خود-تکرار شونده و هم مواد تخصصی مورد نیاز برای چنین پروژه ای را فراهم کند. با این حال، نانوتکنولوژی یکی دیگر از حوزه‌های مهندسی اکتشافی در این زمان است.
