Thiết kế cũng là công việc chủ yếu của nhân viên đảm nhiệm chức vụ kỹ sư thiết kế cơ khí hay đúng hơn nữa là một kỹ sư thiết kế cơ khí sẽ phụ trách đưa ra những bản thiết kế về hệ thống cho các loại máy tự động được bán theo yêu cầu. Tuy nhiên, việc thiết kế phải đủ tiêu chuẩn và hợp với điều kiện thực tế hay đúng với các yêu cầu riêng của khách hàng. Kỹ sư thiết kế cơ khí sẽ tham gia chủ yếu trong việc thiết kế nên những bản thiết kế phải đảm bảo tuân thủ theo trình tự thực hiện và đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của khách hàng.
Hơn nữa, mỗi bản thiết kế cũng phải có thông số cụ thể về vật liệu tương ứng với sản phẩm bao gồm những thông số kĩ thuật, loại vật liệu ảnh hưởng đến từng chi tiết đó và nguyên lý hoạt động của máy móc là như thế nào. ..
Kỹ sư thiết kế cơ khí là người trực tiếp tham gia thiết kế nên họ phải đứng ra vận hành hoặc trực tiếp tham gia giám sát quá trình vận hành. Ngoài ra thì kỹ sư thiết kế cơ khí cũng phải tham gia giám sát việc chế tạo từng cấu kiện và chi tiết nhằm đạt sản phẩm theo như yêu cầu thiết kế để đảm bảo bàn giao đến khách kịp hạn nhất.
Trong quá trình này các kỹ sư thiết kế cơ khí sẽ trực tiếp theo sát vào mọi khâu từ việc thi công đến vận hành thử để làm sao sản phẩm mình tạo ra chính xác ở cả mẫu mã cũng như chất lượng nhằm mang tới giá trị cao đối với người tiêu dùng và đảm bảo hạn chế tối đa những sơ suất không nên có.
Hoàn thành bất cứ nhiệm vụ gì cũng sẽ dẫn đến những vấn đề nảy sinh, nhiều lỗi không nên có và trong khi thực hiện việc làm ra một sản phẩm sẽ càng dễ bị mắc vào các vấn đề không cần có. Vấn đề ở đây chính là lắp đặt thừa một chi tiết trong sản phẩm hay thiếu một chi tiết gì đấy, . .. Khi này, chuyên gia thiết kế cơ khí sẽ thay mặt đưa ra giải pháp xử lý vấn đề nêu trên một cách nhanh chóng nhất và vfa bảo đảm quá trình thực thi để hình thành nên sản phẩm luôn được đúng thời gian.