พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชทรงสนพระราชหฤทัยในงานช่างตั้งแต่ยังทรงศึกษาอยู่ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ได้ทรงประดิษฐ์ของเล่นด้วยพระองค์เอง เช่น เครื่องร่อน และเรือรบจำลองและจากการที่ทรงสนพระราชหฤทัยในกีฬาเรือใบเป็นอย่างยิ่งประกอบกับทรงพระปรีชา สามารถทางการช่างจึงทำให้ทรงมีผลงานการออกแบบและต่อเรือใบที่ดีเลิศ ทรงชนะเลิศการแข่งขันกีฬาเรือใบในการแข่งขันกีฬาแหลมทอง ครั้งที่ ๔ พุทธศักราช ๒๕๑๐ ณ ประเทศไทย ด้วยเรือที่ทรงต่อขึ้นด้วยพระองค์เอง จึงเป็นที่ประจักษ์ว่า พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชมีพระอัจฉริยภาพทางการช่างอย่างแท้จริง
พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชมีฝีพระหัตถ์เป็นเยี่ยมในด้านการช่าง ทั้งช่างไม้ช่างโลหะ และช่างกล ซึ่งเป็นงานพื้นฐานด้านวิศวกรรมศาสตร์ เมื่อยังทรงพระเยาว์ ทรงจำลองเรือรบหลวงของไทยชื่อ “ศรีอยุธยา”ซึ่งยาวเพียงสองฟุต มีทั้งสายเคเบิ้ล และปืนเรือครบครันเมื่อพุทธศักราช ๒๕๐๗พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงเริ่มต่อเรือใบ ตามมาตรฐานสากล ประเภท เอ็นเตอร์ไพรส์(EnterpriseClass) ชื่อ ราชปะแตนในปีต่อมา ทรงต่อเรือใบประเภท โอเค (OKClass) ลำแรกในประเทศไทยชื่อ นวฤกษ์ และทรงต่อเรือใบประเภท โอเคอีก ๓ ลำ ชื่อ เวคา๑ เวคา๒ เวคา๓ ระหว่างพุทธศักราช๒๕๐๙–๒๕๑๐ ทรงต่อเรือใบประเภท มด (MothClass) ๓ ลำ ชื่อ มด ซุปเปอร์มด และ ไมโครมดและลำสุดท้ายคือเรือใบโม้ค (Moke) ในการสร้างเรือใบทรงร่างแบบคิดคำนวณ เลื่อยไม้ ไสไม้และทรงประกอบด้วยพระองค์เองทุกขั้นตอน ทรงใช้วิธีการที่ง่ายและประหยัดและทรงใช้วัสดุที่หาได้ในประเทศทรงประดิษฐ์คิดค้นให้เรือใบที่ทรงสร้างมีสมรรถนะสูง
ช่างวิทยุสื่อสาร
พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชทรงสนพระราชหฤทัยในวิชาการช่างไฟฟ้าและช่างวิทยุที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสาร ด้วยทรงตระหนักในประโยชน์และความสำคัญทางด้านการสื่อสารตั้งแต่ยังทรงพระเยาว์ได้ทรงศึกษาเพิ่มเติมจากการอ่านตำราและทดลองทำ เมื่อเสด็จครองสิริราชสมบัติแล้ว มีพระราชประสงค์จะทรงทราบข่าวคราวความทุกข์สุขของราษฎรที่อยู่ตามที่ต่างๆ ทั่ว ประเทศให้รวดเร็วทันต่อเหตุการณ์สามารถพระราชทานคำแนะนำและความช่วยเหลือได้ แม้จะอยู่ห่างไกล ได้ทรงศึกษาหาความรู้จากผู้เชี่ยวชาญในการสื่อสารทางวิทยุและโทรศัพท์ ทรงสามารถตรวจซ่อมปรับแต่ง เครื่องวิทยุด้วยพระองค์เองได้ดังที่พลตำรวจตรีสุชาติ เผือกสกนธ์ อดีตอธิบดีกรมไปรษณีย์โทรเลข ผู้เคยดำรงตำแหน่งหัวหน้ากองการสื่อสารกรมตำรวจ และได้เข้าปฏิบัติหน้าที่นายตำรวจสำนักเวร เมื่อพุทธศักราช ๒๕๑๑ ปัจจุบันเป็นผู้อำนวยการโครงการพระดาบสในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้เขียนเล่าไว้ในเรื่อง "พระอัจฉริยภาพของสมเด็จพระภูมิพลอดุลยเดช มหาราชในด้านการสื่อสาร" ในวารสารสุโขทัยธรรมาธิราชปีที่ ๙ ฉบับที่ ๓เดือนกันยายน - ธันวาคม ๒๕๓๙ หน้า ๑๑ - ๒๗ ว่า "... พระองค์ท่านทรงห่วงใย และมีพระราชประสงค์จะทรงทราบข่าวคราวทุกข์สุขของพสกนิกรอย่างรวดเร็วและตรง กับความเป็นจริง เพื่อจะได้ทรงช่วยเหลือบำบัดทุกข์บำรุงสุขให้ได้ทันการณ์ และทรงตระหนักดีว่า การสื่อสารทางวิทยุเป็นสื่ออย่างดีที่จะช่วยให้บรรลุพระราชประสงค์ในเรื่องนี้..." ได้ทรงใช้เครื่อง วิทยุติดต่อในข่ายวิทยุตำรวจแห่งชาติ ซึ่งมีศูนย์ควบคุมข่ายใช้สัญญาณเรียกว่า "ปทุมวัน"
ในการใช้เครื่องวิทยุเพื่อสื่อสารนั้น ได้ทรงทดลองและตรวจสอบสายอากาศทุกชนิด เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการรับส่งสัญญาณจาก ที่ห่างไกล โดยปราศจากเสียงรบกวนไม่ว่าจะเสด็จพระราชดำเนิน ณ ที่ใด โปรดเกล้าฯให้ผู้มีความรู้และสนใจในเรื่องสายอากาศเป็นพิเศษเข้าเฝ้าฯ ถวายคำอธิบาย และพระราชทานกระแสพระราชดำริให้ไปทดลองค้นคว้าพัฒนาสายอากาศชนิดที่มีทิศทางและอัตราขยายกำลังสัญญาณสูงเป็นพิเศษแล้วโปรดเกล้าฯพระราชทานแบบให้ส่วนราชการและรัฐวิสาหกิจนำไปผลิตใช้งานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้แก่ระบบการสื่อสารขอหน่วยงานหนึ่งๆ
กังหันน้ำชัยพัฒนา
ในการพัฒนาประเทศด้านเศรษฐกิจและอุตสาหกรรม ได้เกิดผลเสียแก่แหล่งน้ำหลายแห่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชน ผู้อาศัยน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติเป็นอย่างมาก ไม่มีหน่วยราชการใดสามารถแก้ไขและบำบัดน้ำเสียในเขตชุมชนของกรุงเทพมหานครและเมืองใหญ่ได้ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชได้พระราชทานพระราชดำริแก่หน่วยงานที่เกี่ยวข้องให้ร่วมมือกันหาวิธีแก้ไข และบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีง่ายๆและเหมาะสม ได้ทรงประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศทั้งผิวน้ำและในน้ำแบบหมุนช้าพระราชทานชื่อว่า“กังหันน้ำชัยพัฒนา” โดยกระทรวงพาณิชย์ได้ทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตร ในพระปรมาภิไธย เมื่อวันที่ ๒ กรกฎาคม พุทธศักราช ๒๕๓๖ นับเป็นสิ่งประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศ เครื่องที่ ๙ ของโลกที่ได้รับสิทธิบัตรเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ชาติไทย และเป็นครั้งแรกของโลกที่มีการรับจดทะเบียนและออกสิทธิบัตรถวายแด่พระมหากษัตริย์
