Pierwszym krokiem do uzyskania stopnia doktora (PhD) w zakresie inżynierii mechanicznej jest przyjęcie na studia doktoranckie w szkole inżynierskiej. Warunki przyjęcia na studia doktoranckie z zakresu inżynierii mechanicznej są dość wysokie. Zazwyczaj kandydaci, którzy mają tytuł magistra inżynierii mechanicznej lub ściśle powiązaną dziedzinę inżynierii, taką jak inżynieria lotnicza, są brani pod uwagę w programie. Do przyjęcia zazwyczaj wymagana jest wysoka średnia ocen (GPA) w programie magisterskim, wraz z listami polecającymi i wywiadem z pracownikami programu doktoranckiego.
Aby spełnić wymagania dotyczące przyjęcia na studia doktoranckie w zakresie inżynierii mechanicznej, ogólnie zaleca się rozpoczęcie na poziomie licencjackim. Program studiów licencjackich wprowadzi koncepcje i przygotuje studentów do programu magisterskiego. Stopień Bachelor of Science (BS) w zakresie inżynierii mechanicznej zapewnia umiejętności i wiedzę potrzebną studentom do zdobycia tytułu magistra inżynierii mechanicznej.
Program magisterski z inżynierii mechanicznej zazwyczaj przyjmuje studentów, którzy mają doświadczenie w zakresie innowacji i ciężkiej pracy. Ogólnie rzecz biorąc, wysoki GPA nie wystarczy, aby zostać przyjętym do programu. Studenci, którzy brali udział w konkursach projektowych, prowadzili badania w laboratorium lub pracowali w firmie inżynierskiej podczas stażu, będą mieli umiejętności inżynierskie ogólnie wymagane do programu magisterskiego z inżynierii mechanicznej. Dodatkowo personel rekrutacyjny oceni listy aplikacyjne, aby określić, którzy kandydaci pasjonują się inżynierią mechaniczną.
Po przyjęciu do programu magisterskiego zwykle zaleca się skupienie się na 30 godzinach kredytowych wymaganych do ukończenia studiów. Tytuł magistra inżynierii mechanicznej jest zwykle programem w pełnym wymiarze godzin, którego ukończenie wymaga dwóch lat. W zależności od uczelni studenci mogą mieć możliwość ukończenia pracy dyplomowej. Jest to ogólnie zalecane dla studentów, którzy chcą zostać przyjęci na studia doktoranckie z inżynierii mechanicznej.
Doktor inżynierii mechanicznej zazwyczaj wymaga dodatkowych 45 godzin kredytowych, w tym 21 godzin kredytowych zatwierdzonych kursów i 24 godzin kredytowych na rozprawę. Studenci zazwyczaj mają pięć lat od daty przyjęcia na studia doktoranckie na spełnienie wymagań. Zazwyczaj przed rozpoczęciem pracy dyplomowej wydział wymagany jest egzamin pisemny i ustny. Ostatecznie komisja ds. doktoratów oceni postępy w rozprawie i określi, czy należy kontynuować prace w kierunku doktoratu z inżynierii mechanicznej. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, końcowa prezentacja zostanie oceniona przez pracowników wydziału i zostanie nagrodzony tytuł doktora inżynierii mechanicznej.