Особо следует отметить мысленноемоделирование, которое занимает особое место и наиболее распространено в уголовном судопроизводстве. На первоначальном этапе расследования практически всегда имеет место информационная неопределенность, которая, создавая логико-познавательные барьеры, ставит перед следователем ряд проблем. В силу своих особенностей мысленное моделирование выступает в качестве необходимого познавательного средства, во многом помогающего процессу управления расследованием. Так, в процессе расследования уголовного дела следователь, выясняя сущность произошедшего криминального события, строит в своем сознании его мысленную модель – информационную модель расследуемого события. По мере получения информации о преступлении и лице, его совершившем, эта модель становится более полной и менее схематичной. Информационная модель расследуемого события – динамическая система, поскольку ее построение осуществляется параллельно с ходом самого расследования. Причем, информационная модель расследуемого события первоначально оценивается как вероятностная вследствие неполноты информационного насыщения и лишь по мере расследования приобретает во всех элементах или в отдельной части их знание достоверное.
Среди мысленных моделей в свою очередь выделяют, во-первых, образные (иконические, неформализованные) модели, являющиеся по своей форме психическим образом, а в гносеологическом аспекте – одним из средств получения нового знания. Большинство следователей, часто не осознавая используемое ими моделирование как процесс, фактически на всем протяжении расследования создают в своем сознании образные модели и работают с ними (воссоздание общей картины преступления, подготовка к предстоящему следственному действию и др.). Во-вторых, к мысленным относят также и образно-знаковые (символические, частично формализованные) модели, представленные разного рода условными знаками (буквенными или графическими). В криминалистике к знаковым моделям можно отнести сетевые графики планирования расследования, дактилоскопическую формулу, различные графические приложения к протоколам следственных действий.
Вышеназванные модели могут «работать» в двух направлениях: ретроспективном, обращенном в прошлое, и перспективном, обращенном к исследованию событий (обстоятельств, явлений) будущего.
Особой разновидностью мысленного моделирования является ситуационное моделирование – метод исследования ситуаций, включающий в себя построение модели реальной ситуации и проведение с ней различного рода мысленных экспериментов: прогнозирование направлений ее развития и (или) «проигрывание» на ней предполагаемых решений по управлению ситуацией с целью выбора оптимального. Ситуационное моделирование позволяет оперативно распознать и адекватно оценить наличную следственную ситуацию, незнакомые ситуационные факторы свести к известным, типичным, для которых уже разработаны оптимальный алгоритм или программа по их разрешению.