機械設計為機械工程的重要組成部分，是機械生產的步，是決定機械性能的主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件（如材料、加工能力、理論知識和計算手段等）下設計出的機械，即做出優化設計。
優化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。
主要流程
1、根據用戶訂貨、市場需要和新科研成果制定設計任務。
2、初步設計。包括確定機械的工作原理和基本結構形式，進行運動設計、結構設計并繪制初步總圖以及初步審查。
3、技術設計。包括修改設計（根據初審意見）、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。
4、工作圖設計。包括后的修改（根據二審意見）、繪制全部工作圖（如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等）、制定全部技術文件（如零件表、易損件清單、使用說明等）。
設計機械應滿足的基本要求是：
（1）良好的使用性能 實現預期功能，滿足使用要求。操作容易，保養簡單，維修方便。不必追求“多功能”，因為“多功能”會增加成本，降低可靠性。
（2） 許多重大事故出自機械故障。密封件泄露導致“挑戰者號”航天飛機失事，起落架故障引發空難，剎車失靈釀成車禍，頻繁出現的汽車“召回”更暴露機械設計不良造成的隱患。機械設計必須以人為本。凡關系到人身或重大設備事故的零、部件都必須進行認真、嚴格的設計計算或校核計算，不能憑經驗或以“類比”代替。
計算說明書應妥善保留，以備核查。暴露的運動構件要配以防護網。易造成人身傷害的部位必須有連鎖裝置或實施遠距離操縱。電氣元件、導線的規格和安裝必須符合標準。初次之外，為了保護設備，還應設置保險銷、閥等過載保護裝置以及紅燈、警鈴等警示裝置。
（3）可靠、耐用 在預定的使用期限內不發生或極少發生故障。大修或更換易損件的周期不宜太短，以免經常停機影響生產。但是，也不宜過分強調“耐用”。現代化生產推行定期更新和預期強制報廢，個別零、部件的“長壽”對整機并無實際意義。因追逐“耐用”而濫用貴重材料突然增加成本。
（4）經濟 設計中應盡可能多選用標準件和成套組件，它們不僅可靠、廉價，而且能大大節省設計工作量。可以說，設計中使用標準件的多少是評價設計水平的重要標志。要重視節約貴重原材料，降低成本。零件設計必須關注加工工藝性，力求減少加工費用。良好的經濟性不僅體現在制造成本低廉，更應體現在機器使用中的率、低效能。
（5）符合環保要求 機器噪聲不超標。不采用石棉等禁用的原材料。確保機械使用過程中不會泄漏水、油、粉塵和煙霧。生產中的廢水、廢氣必須經過治理，達標排放。
機械設計的主要程序為：①根據用戶訂貨、市場需要和新科研成果制定設計任務。②初步設計。包括確定機械的工作原理和基本結構形式，進行運動設計、結構設計并繪制初步總圖以及初步審查。③技術設計。包括修改設計（根據初審意見）、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。④工作圖設計。包括后的修改（根據二審意見）、繪制全部工作圖（如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等）、制定全部技術文件（如零件表、易損件清單、使用說明等）。⑤定型設計。用于成批或大量生產的機械。對于某些設計任務比較簡單（如簡單機械的新型設計、一般機械的繼承設計或變型設計等）的機械設計可省去初步設計程序。
