機械設計（machine design），根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。

機械設計是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(yōu)化設計。優(yōu)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(huán)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。設計者的任務是按具體情況權衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設計的機械有的綜合技術經濟效果。過去，設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展，制造和使用的技術經濟數據資料的積累,以及計算機的推廣應用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。

各產業(yè)機械的設計，特別是整體和整系統(tǒng)的機械設計，須依附于各有關的產業(yè)技術而難于形成獨立的學科。因此出現了農業(yè)機械設計、礦山機械設計、泵設計、壓縮機設計、汽輪機設計、內燃機設計、機床設計等專業(yè)性的機械設計分支學科。

隨著社會經濟的發(fā)展，技術的進步，機械設備也需要不斷更新升級，以適應時代的發(fā)展。在產品的外觀設計上，人們對機械設備的要求也更高了，更加講究產品設計的創(chuàng)新性與人性化。

機械設備的外觀造型設計應滿足產品功能要求，充分體現功能使用合理性、宜人性和環(huán)境適應性及形體精美為主的物質與精神功能要求。在進行設計時應考慮實現形體的結構、材料、工藝等條件，并在此基礎上設計出具有時代感的好產品。同時，機械設備的外觀設計要具有形體良好的立體效果與視覺效果，即穩(wěn)定、協調與均性，還要具備良好的工藝性和藝術性，線條應簡明、合理。

儀器儀表廣泛應用于裝備、改造傳統(tǒng)產業(yè)的工藝流程的測量和控制，是現代化大型重點成套裝備的重要組成部分，是信息化帶動工業(yè)化的重要紐帶。據有關資料顯示，隨著裝備水平的提高，儀器儀表在工程設備總投資中的比重已達到18%左右；現代化的寶鋼技術裝備投資中，有1/3的經費用于購置儀器和自控系統(tǒng)。

機械設備的外觀設計還要符合人體工程學，在確定產品造型的任何參數及布局時要注意操作位置、動作軌跡、工作程序以及操作工人姿態(tài)變化應符合人體功能的要求，并處理好細節(jié)上的問題，使產品的人機交互界面直觀合理，操作簡便，為用戶提供優(yōu)質的產品體驗感。