هناك العديد من طرق تصميم الآلات الميكانيكية، ومن بينها:
1- التصميم اليدوي: وهي عملية تصميم الآلات الميكانيكية بشكل يدوي بدون استخدام أي برامج حاسوبية.
2- النمذجة الهندسية: وهي عملية تصميم الآلات الميكانيكية باستخدام برامج حاسوبية خاصة بهذا الغرض. وتتضمن هذه الطريقة النمذجة الثلاثية الأبعاد والرسم الهندسي.
3- النمذجة التفاعلية: وهي عملية تصميم الآلات الميكانيكية باستخدام برامج حاسوبية تتيح للمصمم التفاعل مع النموذج المصمم.
4- التصميم بمساعدة الحاسوب: وهي عملية تصميم الآلات الميكانيكية باستخدام برامج حاسوبية متخصصة في هذا المجال، التي تتيح للمصمم إنشاء النماذج وإجراء الحسابات اللازمة.
5- التصميم الذكي: وهي عملية تصميم الآلات الميكانيكية باستخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، حيث يتم تدريب الحاسوب على إجراء التصميم بناءً على بيانات سابقة وتجارب سابقة.