Ανώτερος μηχανολόγος μηχανικός είναι ένα άτομο που έχει εργαστεί ως μηχανολόγος μηχανικός για αρκετό χρόνο ώστε να έχει εξαιρετική εμπειρία στον τομέα. Είναι πιθανό ότι ο ανώτερος μηχανολόγος μηχανικός θα είναι ο επικεφαλής σε συγκεκριμένα έργα και μπορεί να είναι υπεύθυνος για τη διαχείριση άλλων μηχανικών. Οι μηχανολόγοι μηχανικοί είναι άνθρωποι που σχεδιάζουν και κατασκευάζουν μηχανικά συστήματα διαφόρων τύπων και μπορεί να έχουν συγκεκριμένες εστίες. Ένας μηχανικός μπορεί, για παράδειγμα, να εργάζεται αποκλειστικά στον σχεδιασμό αυτοκινήτων, αν και πολλοί μηχανικοί εργάζονται σε μια ποικιλία έργων σε συγκεκριμένους τομείς.
Απαιτείται πτυχίο μηχανικού για να γίνετε ανώτερος μηχανολόγος μηχανικός και σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να είναι απαραίτητο ένα προχωρημένο πτυχίο, όπως μεταπτυχιακό ή διδακτορικό. Σε άλλες περιπτώσεις, ένας μηχανικός μπορεί απλώς να εργαστεί στον τομέα αρκετό καιρό για να αποκτήσει σχετική εμπειρία και στη συνέχεια να προαχθεί στη θέση του ανώτερου μηχανολόγου μηχανικού. Ο αριθμός των ετών που ξοδεύει στον τομέα καθώς και τα συγκεκριμένα προσόντα που αποκτά ο μηχανικός κατά τη διάρκεια της καριέρας του θα τον πληρούν για τη θέση του ανώτερου μηχανικού. Πιστοποιήσεις και συμμόρφωση με τους τοπικούς νόμους ενδέχεται να απαιτούνται και σε ορισμένες περιοχές του κόσμου.
Άλλες αρμοδιότητες του ανώτερου μηχανολόγου μηχανικού μπορεί να έχουν να κάνουν με τις σχέσεις με τους πελάτες. Ο μηχανικός μπορεί να χρειαστεί να διαβουλεύεται τακτικά με τον πελάτη για να διασφαλίσει ότι ο σχεδιασμός του προϊόντος ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις του πελάτη και οποιεσδήποτε αλλαγές στη σχεδίαση μπορεί να χρειαστεί να εκτελεστούν από τον τελικό χρήστη για να διασφαλιστεί ότι ταιριάζει στις ανάγκες αυτού του πελάτη. Ο μηχανικός μπορεί επίσης να χρειαστεί να επικοινωνήσει με άλλους μηχανικούς καθώς και με προμηθευτές που μπορεί να κατασκευάζουν συγκεκριμένα εξαρτήματα για τη συσκευή που δημιουργείται. Θα είναι απαραίτητες άριστες δεξιότητες επικοινωνίας, ειδικά εάν ο ανώτερος μηχανολόγος μηχανικός είναι επικεφαλής μιας ομάδας μηχανικών που αποτελείται από άλλους μηχανικούς, μηχανικούς ή σχεδιαστές.
Οι γνώσεις και οι δεξιότητες υπολογιστών είναι επίσης απαραίτητες για να είσαι επιτυχημένος ανώτερος μηχανολόγος μηχανικός, καθώς πολλές από τις διαδικασίες σχεδιασμού που θα αναλάβει ο μηχανικός γίνονται σε υπολογιστές. Τα προγράμματα σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) χρησιμοποιούνται συνήθως από μηχανικούς, όπως και τα μηχανήματα αριθμητικού ελέγχου υπολογιστών (CNC) που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή εξαρτημάτων. Ο μηχανικός μπορεί όχι μόνο να χρειάζεται να μπορεί να χρησιμοποιεί τέτοια προγράμματα, αλλά και να καθοδηγεί σε άλλους πώς να χρησιμοποιούν σωστά τα προγράμματα.