Au programme, environ 30 heures d'enseignement scientifique (mathématiques, informatique, physique, sciences de l'Ingénieur) auquel s'ajoutent des cours de langues, de culture générale visant à consolider des connaissances scientifiques. La classe préparatoire aux études supérieures (CPES) filière scientifique permet à des élèves, ayant un très bon niveau scolaire, titulaires d'un bac général avec spécialités scientifiques, d'un bac technologique (STI2D, STL) ou d'un bac professionnel industriel et éligibles aux bourses de l'enseignement supérieur, de se préparer pendant un an à l'entrée en CPGE (classe préparatoire aux grandes écoles) ou à des études dans l'enseignement supérieur : écoles d'ingénieurs, BUT, licences scientifiques... .
Certains lycées de la défense préparent des CPES permettant de s’orienter vers une carrière d'officier après une CPGE d'un lycée de la défense.