Control System Toolbox™ enthält Algorithmen und Apps zur systematischen Analyse, zum Entwurf und zur Optimierung linearer Regelungssysteme. Diese Systeme können als Transferfunktionen, Zustandsraum- und Pol-/Nullstellen-Darstellungen oder durch ihren Frequenzgang modelliert werden. Mit Apps und Funktionen wie Sprungantwort- oder Bode-Diagrammen lässt sich das Systemverhalten sowohl in der Zeit- und Frequenzdomäne analysieren und visualisieren.

Reglerparameter können durch interaktive Techniken wie z. B. Bode Loop-Shaping und das Wurzelortsverfahren abgestimmt werden. Die Toolbox optimiert automatisch sowohl SISO- als auch MIMO-Regelkreise, einschließlich PID-Regler. Regler können mehrere abstimmbare Blöcke umfassen, zu denen mehrere Rückkopplungsschleifen gehören. Sie können Regler mit Gain-Scheduling optimieren und mehrere Optimierungsziele angeben wie z. B. Führungsverhalten, Störunterdrückung und Stabilitätsgrenzen. Die Toolbox ermöglicht außerdem die Validierung von Entwurfskriterien  wie Anstiegszeit, Überschwingen, Einschwingzeit, Amplituden- und Phasenreserve und einer Reihe weiterer Parameter.