במסגרת מאמציה לעידוד מצוינות בקרב תלמידי התואר הראשון, המחלקה מציעה מספר מסלולי לימוד ייחודיים ומסגרות נוספות, המיועדים לתלמידים מצטיינים:

  1. מסלול משולב לתואר ראשון בהנדסת תעשייה וניהול ובמתמטיקה: מועמדים מצטיינים המעוניינים בהעמקת הרקע המתמטי יכולים ללמוד בתכנית תואר כפול בשיתוף עם המחלקה למתמטיקה. בוגרי התוכנית יזכו לתואר ראשון במתמטיקה בנוסף לתואר ראשון בהנדסת תעשייה וניהול. 

  2. מסלול מית"ר: תלמידי תואר ראשון מצטיינים, העומדים בפני סיום השנה השלישית, יכולים להצטרף למסלול מהיר המאפשר לסיים הן את לימודי התואר ראשון והתואר השני במסגרת זמן כוללת של חמש שנות לימוד (10 סמסטרים). תלמיד במסלול זה יחל בלימודי תואר שני כבר בשנה הרביעית ללימודיו, יזכה למלגות, יבצע לבדו פרויקט גמר מחקרי שיורחב לתזה, ולרוב יוכל גם להשתלב בסגל הזוטר של המחלקה כעוזר הוראה. 

  3. מסלולים לשילוב בין לימודי התואר ראשון והתואר שני : המחלקה מעודדת תלמידים בעלי נתונים מתאימים להמשיך ללימודי תואר שני גם שלא במסגרת מסלול מית"ר. לתלמיד המעוניין להמשיך ללימודי תואר שני מחקרי ועומד בתנאים הנדרשים לכך, ניתנת האפשרות להיקלט ללימודי תואר שני ולהתחיל ללמוד קורסי תואר שני כבר במהלך השנה הרביעית ללימודי התואר הראשון.​