Product-Market Fit in Technologically and Market-Uncertain Environments: A Multiple Case Study of Italian Deep Tech Startups

With the diffusion of practitioners-oriented books such as The Lean Startup Approach and The Four Steps to the Epiphany, most studies into product-market fit and Lean Startup approaches have focused on traditional startups characterized by rapid iteration, quick testing, and customer feedback. Other scholars have pointed out potential boundaries of lean startup methodologies, suggesting limitations in their applicability in contexts where startups could not fail-fast-and-learn. This thesis addresses these limitations by exploring how startups operating in high-complexity and highly regulated environments manage the challenge of achieving PMF. To fill this gap in the literature, we conducted a multiple-case study involving 23 deep tech startups. These ventures face elevated product complexity and operate under stringent regulatory pressure, factors that fundamentally alter their ability to rely on traditional Lean Startup methodologies. The central research question explores how such startups adapt their strategies to achieve PMF when extended development cycles, technical hurdles, and regulatory barriers partially or entirely compromise the Lean Startup methodology. Our results show that, unlike traditional startups, these ventures prioritize technologically driven modifications to reach PMF over market-driven changes. Due to the extended development cycles and stringent regulatory constraints, these startups attempt to demonstrate the technological feasibility of their breakthrough innovation before interacting with the market. This change presupposes a shift from a customer-centric model to a technological-centric one, underlining the importance of internal technological breakthroughs as a prerequisite for engaging with the market. Another significant contribution concerns the extended participation of stakeholders in the development process. In addition to customer feedback, these startups include scientific partners, investors, and supply chain actors as active contributors to overcome complex technological and regulatory hurdles. The emphasis is now on co-creative stakeholder involvement, which is essential for validating profound tech innovations along their way to PMF. These strategic reorientations are not the results of one decision but a consequence of incremental adjustments, exiting or adding strategic elements over time, for internal and external pressures related to investor demands or technological feasibility. To manage these complexities, these startups implement agile methodologies with structured stage-gate processes to manage technological risk while iteratively working toward market readiness. This hybrid approach helps ventures innovate and respond to rigid regulatory and technological requirements. In conclusion, this thesis contributes to the literature by offering novel insights into how startups achieve PMF in high-uncertainty, regulated environments. Our findings challenge traditional Lean Startup theories, revealing that startups prioritize technological performance and compliance over rapid market testing and business model validation in such contexts. These insights provide a new understanding of the strategic pathways pursued by startups operating under significant technological and regulatory constraints, highlighting the need to balance technological development and market demands in their journey toward scaling.

Con la diffusione di libri sull’imprenditorialità come The Lean Startup Approach e The Four Steps to the Epiphany, la maggior parte degli studi sugli approcci product-market fit e Lean Startup si sono concentrati sulle startup tradizionali caratterizzate da iterazioni rapide, test rapidi e feedback dei clienti. Altri studiosi hanno evidenziato i potenziali limiti delle metodologie lean startup, suggerendo limitazioni nella loro applicabilità in contesti in cui le startup non potevano fallire velocemente e imparare. La presente tesi intende affrontare tali limitazioni esplorando come le startup che operano in ambienti altamente complessi e regolamentati gestiscono la sfida di raggiungere il PMF. Per colmare questa lacuna nella letteratura, abbiamo condotto uno studio di casi multipli che ha coinvolto 23 deep tech startup italiane. Queste iniziative affrontano un'elevata complessità di prodotto e operano sotto una rigorosa pressione normativa, fattori che alterano fondamentalmente la loro capacità di fare affidamento sulle tradizionali metodologie Lean Startup. La domanda centrale della ricerca esplora come tali startup adattano le loro strategie per raggiungere il PMF quando cicli di sviluppo estesi, ostacoli tecnici e barriere normative compromettono parzialmente o interamente la metodologia Lean Startup. I nostri risultati mostrano che, a differenza delle startup tradizionali, queste startup danno priorità alle pivot tecnologici per raggiungere il PMF rispetto ai cambiamenti guidati dal mercato. A causa dei lunghi cicli di sviluppo e dei severi vincoli normativi, queste startup tentano di dimostrare la fattibilità tecnologica della loro innovazione rivoluzionaria prima di interagire con il mercato. Questo cambiamento implica un passaggio da un modello incentrato sul cliente a uno incentrato sulla tecnologia, sottolineando l'importanza delle innovazioni tecnologiche interne come prerequisito per interagire con il mercato. Un altro contributo significativo riguarda la partecipazione estesa degli stakeholder al processo di sviluppo. Oltre al feedback dei clienti, queste startup includono partner scientifici, investitori e attori della supply chain come contributori attivi per superare complessi ostacoli tecnologici e normativi. L'enfasi è ora sul coinvolgimento co-creativo degli stakeholder, che è essenziale per convalidare profonde innovazioni tecnologiche lungo il loro percorso verso il PMF. Questi riorientamenti strategici non sono il risultato di una decisione, ma una conseguenza di adattamenti incrementali, uscendo o aggiungendo elementi strategici nel tempo, per pressioni interne ed esterne relative alle richieste degli investitori o alla fattibilità tecnologica. Per gestire queste complessità, queste startup implementano metodologie agili con processi strutturati di stage-gate per gestire il rischio tecnologico, lavorando iterativamente verso la prontezza per il mercato. Questo approccio ibrido aiuta le imprese a innovare e rispondere a rigidi requisiti normativi e tecnologici. Questa tesi contribuisce alla letteratura offrendo nuove intuizioni su come le startup raggiungono il PMF in ambienti regolamentati ad alta incertezza. I nostri risultati sfidano le tradizionali teorie Lean Startup, rivelando che le startup danno priorità alle prestazioni tecnologiche e alla conformità rispetto ai rapidi test di mercato e alla convalida del modello aziendale in tali contesti. Queste intuizioni forniscono una nuova comprensione dei percorsi strategici perseguiti dalle startup che operano sotto significativi vincoli tecnologici e normativi, evidenziando la necessità di bilanciare lo sviluppo tecnologico e le richieste di mercato nel loro percorso verso la scalabilità.