在二战结束之后，世界局势逐渐呈现两极分化，美国苏联为了争夺世界霸权，开始了旷日持久的冷战时期。为了在军事竞赛中压制对方，两国绞尽脑汁费尽力气研发制造各种新型武器和装备，甚至还进行过一些不为人知的秘密军事实验。而机器人的研发制造就是在这个时候开始的。
丧尸机械狗计划
冷战期间最为异想天开和丧心病狂的估计就是苏联这一个丧尸机械狗计划了。当时在苏联内部的这个计划叫做"道尔教授的头颅"。据说当时苏联的科学家们为了能在冷战中占据绝对的优势，试图研究一种机械战士来代替普通的士兵进行战斗，不仅可以随意加装使用各种武器装备，而且还不会感到疼痛或者恐惧，即使不幸阵亡，只要进行回收修理，就又可以活蹦乱跳的进行战斗。
由于当时的电脑技术存在着难以突破的瓶颈，于是苏联的科学家们就想了一个令人毛骨悚然的方案，那就是直接使用生物大脑来替代电脑，在制造的巨大机器人上连接狗的头颅，科学家们打算利用机械制的骨架和犬科动物的大脑，来共同结合研发出未来的机械士兵。
当时的苏联医学界和工程界就开始着手实验，他们成功地将一个狗的头颅连接到了人工肺脏和心脏上，这个狗头不但会对外界刺激做出反应， 还能够进食。然而这还是远远不够得，以当时的技术，根本无法将狗头上的神经连接到机械身体上，而且即使连接到，也很难将神经电信号转换成命令。
即使这项实验得以成功，人们也很难人为的控制这种狗头机器人的行为，可以说这是一种毫无战术和智慧可言的战争兵器，体积比较庞大笨重，不好控制不说，就算是上了战场也只是一个巨大的靶子，光是看看这个机器人的骨骼结构，遇上坦克也只有被秒的份。
这个实验后来并没有受到反对，一直在默默实施长达十年的时间，直到1968年因为毫无结果才正式被放弃和禁止。后来美国也试图进行过相同的实验来制造出机械兵部队，但由于受到国际舆论的影响最后也是没能成功。
虽然这种残忍的实验极为不人道，但是对于人类器官移植方面倒是有了极大地促进。尤其是这一实验的副产物，也就是医学上的体外心肺循环系统，就是俗称的“叶克膜”，曾经在医学领域拯救了不少人命。
甲虫机器人
这是美国在1961年公布于众的甲虫（Beetle）机器人，这种机械人的设计初衷本来是要用来搬运核燃料的，是专门给冷战期间轰动一时的“核动力轰炸机”做地勤支援的。
虽然美国的“核动力轰炸机”最终并没有获得成功，但是这种机器人的良好的搬运性能却是得到了不错的证明，在实验中这种机器人不但可以搬运重物，还可以轻松地捏起一颗鸡蛋。
巧手先生机械手臂
在1958年的时候，通用电气与美军合作发明了一款名为巧手先生（Handyman）的机械臂，这款机械臂可以握持精细零件，最为重要的是这种机械手臂可以被远程操控。当时通用电气工程师拉尔夫·墨瑟（Ralph Mosher）参与了巧手先生的开发，并在一份技术文档中将它描述为一款“用于握持辐射性设备的主从机械臂”。
这款机械臂通过导线与控制者的服装连接，控制者穿着服装作出一个动作的时候，巧手先生也会模仿作出同样的动作。墨瑟在文档中提到：“操作员与机器的结合前所未有地紧密，操作员并不需要想象自己是在操作机器，而只要聚精会神于操作本身。他只需观察机械臂的动作，而机械手似乎就是他自己的手。”
最终这款机械臂被墨瑟分类为“可控人形机器（Cybernetic Anthropomorphous Machine，CAM）”，他还认为这款机械臂能够在包括外太空、深海以及施工建筑等多个工业领域得到使用。
硬汉先生外骨骼手臂
1968年巧手先生的进化版硬汉先生（Hardiman）诞生了。与巧手先生不同，硬汉先生是一支直接穿在身上的机械臂。这个特殊的装备还有一个名称叫做“人类放大装置”，据说利用这款装备能够直接举起1400磅以上重量的物品。
硬汉先生的操作其实比较简洁，只要与操作者的脚部、前臂以及腰部连接之后就能使用。在1967年的一份海军报告中，这款机械化服装被描述为“人类的灵活、机智以及随机应变，与机械的力量和耐力的完美结合”。但是这套装备本身自重却高达1500磅，而严重缺乏稳定性，因此美军从来没有对其进行量产。
四足机器人 -步行卡车
在1960年以后，由于美军在越南战争中的战场实际遭遇，美军希望有一种能在复杂地形中运送士兵的新设备，根据这一需求四足机器人应运而生。在1965年，通用电气制造出了名为步行卡车的四足机器人，这台机器人吸取了步行机的经验，高3.3米，最大载重约合227公斤，在水泥地板上有450公斤的推力。它同样需要驾驶员在驾驶舱内操作。
制造出来之后这台机器人有两个致命的弱点：速度太慢——最高时速仅为约合6.4公里，而且每分钟的操作需要耗费50加仑汽油，所以1970年这台机器人交付美军测试之后，这个计划就无疾而终了。
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