Dans les CAO dites surfaciques, les pièces sont réalisés par assemblages de surfaces gauches (ex carreaux de Bezier). Les ressources informatiques nécessaires pour de telles CAO sont beaucoup plus importantes, de mêmes que les connaissances mathématiques pour relier correctement les différentes surfaces. Ainsi, les modules surfaciques des CAO ne sont apparus qu'au cours des versions successives des CAO et étaient réservés auparavant au poids lourds tels qu'Euclid ou Catia. Dans ce domaine, ProEngineer avait de l'avance sur Solidworks qui était plus orienté volumique. Cette différentiation a contribué à une certaine différentiation de la présence de Solidworks par rapport à proEngineer.
Il demeure que la CAO surfacique est un domaine moins accessible au béotien, et qui n'écessite des notions mathématiques telels que le lissage et le calcul matriciel pour tirer le meilleur parti de ces modules. A l'inverse, le designer trouvera dans la CAO surfacique les outils pour apporter la composante esthetique à ses conceptions.