Sin duda alguna, la principal aplicación desde que se crearan las primeras impresoras 3D es el prototipado. Gracias a las tecnologías de fabricación aditiva se pueden crear prototipos de piezas con mayor rapidez que con otras técnicas tradicionales.

Durante el desarrollo de productos es habitualmente necesario realizar una gran cantidad de iteraciones sobre el mismo hasta conseguir el modelo óptimo. Con las tecnologías de impresión 3D se pueden reducir los tiempos de iteración considerablemente permitiendo desarrollos en plazos más cortos y con mayor flexibilidad en las modificaciones. Reducir el 'time to market' nuenca estuvo tan al alcance de la mano de las empresas.

Para prototipado, las principales tecnologías que se usan son la fotopolimerización en bandeja (SLA, DLP), la extrusión de material (FFF, FDM), el sinterizado láser (SLS) y la inyección de material (Polyjet, Colorjet), si bien las SLA y DLP han sido tradicionalmente las más usadas en este campo, las FFF y FDM se han abierto campo gracias a su menor coste en equipos y materiales.

Mediante SLA, DLP y Polyjet, se consiguen protitipos de gran precisión. En el caso de Polyjet, se pueden crear en materiales que simulan las propiedades del material final en el que se va a fabricar. No obstante, el coste con estas tecnologías puede ser algo elevado en función del producto que se está diseñando.

Mediante FFF o FDM, se consiguen prototipos de buena precisión en materiales como ABS, PETG, PA o PLA. La ventaja de esta tecnología es su bajo coste en equipamiento y materiales, además de una velocidad de fabricación aceptable. Además, en muchos casos son prototipos funcionales que permiten verificar el correcto funcionamiento mecánico del producto.

Para prototipos en color, las tecnologías Polyjet y Colorjet serían las adecuadas.