В статье на основе системного подхода рассматриваются ключевые аспекты проектирования современных оптико-электронных приборов и комплексов (ОЭПК). Анализируются тенденции развития ОЭПК третьего поколения, включая многодиапазонные системы с матричными фотоприемными устройствами, методы пространственно-временной и адаптивной фильтрации, а также интеллектуальные алгоритмы обработки изображений. Обсуждаются проблемные вопросы промышленного внедрения инновационных широкоспектральных изделий, связанные с материаловедением, метрологией, технологиями формообразования асферических и киноформных элементов, нанесением покрытий и юстировкой. Рассматриваются новые направления вычислительной оптики, направленные на повышение формализации процесса проектирования. Отдельное внимание уделено задачам взаимодействия университетов и предприятий оптико-электронной отрасли в области подготовки кадров и проведения инновационных разработок. Приводятся результаты анализа мировых тенденций развития космических систем дистанционного зондирования Земли сверхвысокого разрешения. Детально рассматриваются спектральные диапазоны работы современных ОЭС, особенности ОЭС третьего поколения, активно-пассивные системы, а также приоритетные задачи и тенденции совершенствования оптико-электронного приборостроения на ближайшие годы. В расширенной части статьи представлены новые данные о разработках фотоприемных устройств на основе КРТ, СКЯ, квантовых точек и суперрешеток, о системах охлаждения, панорамной оптике, микросканировании, а также о создании многоканальных и мультиспектральных систем технического зрения с высоким пространственным и спектральным разрешением.