Публикуемая статья посвящена разработке и идентификации математических моделей функционирования отрасли машиностроения и металлообработки в Самарской области. Собраны и систематизированы исходные данные официальной статистики о результатах функционирования отрасли машиностроения и металлообработки Самарской области в период с 1965 по 2021 год. Идентифицированы параметры производственных функций Кобба-Дугласа на различных интервалах исследования в вариантах исходных и сглаженных фактических статистических данных. В качестве интервалов идентификации параметров рассмотрены как весь временной период исследования, так и отдельные локальные промежутки устойчивого и кризисного функционирования анализируемой производственной системы. Вычислены значения параметров производственных функций для различных периодов исследования и рассчитаны качественные характеристики полученных модельных решений. Проведён сравнительный анализ параметров и характеристик полученных моделей. Идентификация неизвестных параметров, рассмотренных в работе производственных функций, выполнена методом наименьших квадратов. В качестве эмпирического материала в исследовании были использованы официальные статистические данные Самарского областного комитета государственной статистики.