O Design Thinking é uma metodologia utilizada na engenharia, nos negócios e na gestão que, nos últimos anos, vem ganhando espaço nos processos de ensino e aprendizagem, principalmente na elaboração de novos produtos educacionais que atendam às necessidades da comunidade escolar. É nesse contexto que este trabalho propõe, como objetivo, mostrar um caminho metodológico baseado no Design Thinking para a fabricação em 3D de experimentos científicos, mais precisamente focados no ensino de Física. Para tanto, utilizou-se de quatro passos da metodologia em questão: a Imersão, para analisar qual problema resolver; a Ideação, para traçar estratégias de solução do problema; a Prototipação, que ocorreu através da modelagem computacional; e o Desenvolvimento, que consistiu na fabricação em 3D do experimento. Os resultados mostram os desafios enfrentados ao longo do processo bem como o produto educacional finalizado para fins de aplicação e experimentação nas aulas de Física com alunos do primeiro ano do ensino médio.