随着17世纪材料力学的兴盛，结构设计迈入了弹性力学分析的新阶段，采用容许应力设计法，以单一的安全系数衡量结构的稳定性，这种判断主要依赖于经验。这一方法在20世纪30年代被进一步发展，结构设计开始关注结构在破坏阶段的表现，破坏强度设计法或极限荷载设计法应运而生，尽管它仍依赖于经验决定的单一荷载系数。
进入50年代，苏联学者提出极限状态设计法，革新了传统观念，采用多系数，如超载系数、材料匀质系数和工作条件系数，这些系数共同决定结构的安全度，并被纳入国家设计标准。随后，欧洲国家也采纳了类似理念，并在实践中不断优化。美国和加拿大在60年代的钢筋混凝土结构设计规范中，也开始采用相似的处理方式，但这些方法仅对荷载和材料强度的特性值进行了概率取值，没有进行荷载和抗力的联合概率分析，因此被称为“半概率法”。
总的来说，这些方法尽管引入了概率元素，但荷载系数和抗力系数本质上仍然保留了经验性的安全系数特征。概率理论的引入为结构可靠度分析带来了新的视角，但实际应用中仍需结合更为深入的统计分析和科学判断。
在规定的时间和条件下，工程结构完成预定功能的概率，是工程结构可靠性的概率度量。