На этом этапе проводится детализация выявленных в структурных моделях связей. На основе решений о включении тех или иных элементов в состав модели объекта уточняются и конкретизируются назначение каждого элемента, функции, которые он выполняет в процессе работы всей системы, его входы и выходы – промежуточные параметры и переменные состояния объекта. При этом целесообразно повторить процесс построения канонических моделей для каждого из элементов модели внутренней структуры. Тем самым в модели внутренней структуры происходит как бы замещение элемента системы функциями, которые этот элемент выполняет, замещение связей между элементами связями между функциями, конкретизированные в виде переменных состояния. Затем требуется согласовать входы и выходы элементарных канонических моделей между собой и со входами и выходами канонической модели объекта в целом.
Таким образом, этап 3 является повторением этапа 1 для каждого из элементов модели внутренней структуры с обязательным согласованием всего полученного множества входов и выходов. При этом должны соблюдаться обязательные правила:
1. Выход любого элемента должен быть либо входом другого элемента, либо выходом объекта, выделенный в канонической модели.
2. Вход любого элемента должен быть либо выходом другого элемента, либо входом элемента окружения, выделенным канонической моделью.
3. Каждый вход канонической модели должен являться входом какого-либо элемента модели внутренней структуры.
4. Каждый выход канонической модели должен являться выходом какого-либо элемента модели внутренней структуры.
Однако в процессе изучения объекта эти условия подчас оказываются невыполнимыми. Это может привести к переосмысливанию канонической модели и ее корректировки, изменению состава элементов модели внутренней структуры, изменению перечней факторов, характеризующих эти элементы. Таким образом, уже на этом этапе происходит отбор информации, существенно влияющей на результаты моделирования. Информацию, описывающую те или иные стороны элемента модели внутренней структуры, но не нашедшую потребителя в рамках построенной модели, требуется временно, а может быть, и окончательно (это может показать только дальнейшая процедура построения модели) исключить из рассмотрения.