Τα μηχανικά μολύβια κατασκευάζονται μέσω μιας αυτοματοποιημένης διαδικασίας σε εργοστάσια συναρμολόγησης. Τα περισσότερα μολύβια είναι κατασκευασμένα από πλαστικό και έχουν κοίλο βαρέλι, μύτη γραφής, γόμα και ενσωματωμένη μέθοδο ελέγχου μολύβδου. Η γόμα συνήθως προστίθεται στο επάνω άκρο του μολυβιού και αφαιρείται για πρόσβαση στο μολύβδινο βαρέλι. Υπάρχουν δύο μέθοδοι κατασκευής μηχανικών μολυβιών: χειροκίνητη συναρμολόγηση μεμονωμένων εξαρτημάτων ή χρήση διαμορφωμένου πλαστικού καλουπιού.
Πριν μπορέσουν να κατασκευαστούν μηχανικά μολύβια, υπάρχει μια διαδικασία αναθεώρησης σχεδιασμού. Πρέπει να προσδιοριστεί ο καταναλωτής-στόχος και να επανεξεταστούν τα βασικά χαρακτηριστικά για το προτεινόμενο προϊόν. Πρέπει να λαμβάνονται αποφάσεις για το χρώμα, την υφή και την αισθητική του εξωτερικού σώματος. Στο τέλος αυτής της διαδικασίας ολοκληρώνονται τα σχηματικά σχέδια. Αυτά τα σχέδια παρέχουν τις ακριβείς μετρήσεις για τα διάφορα εξαρτήματα του μολυβιού, που κυμαίνονται από το μέγεθος της κάννης έως τον μηχανισμό που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του καλωδίου μολυβιού.
Στη διαδικασία μη αυτόματης συναρμολόγησης, αυτές οι λεπτομέρειες προδιαγραφών παρέχονται στις διάφορες εταιρείες κατασκευής ανταλλακτικών, έτσι ώστε να μπορούν να παρέχουν το κόστος και το χρονοδιάγραμμα στην εταιρεία συναρμολόγησης. Οι προδιαγραφές σχεδίασης περιλαμβάνουν λεπτομέρειες σχετικά με τα διαφορετικά μεγέθη μολύβδου που πρέπει να μπορεί να χωρέσει το μολύβι και οποιαδήποτε άλλα χαρακτηριστικά. Τα εξαρτήματα κατασκευάζονται με βάση αυτές τις απαιτήσεις.
Η κάννη των μηχανικών μολυβιών πρέπει να έχει επαρκή χώρο για να συγκρατεί μεταξύ πέντε και δέκα μεμονωμένων μολυβιών. Το βαρέλι μπορεί να κατασκευαστεί από πλαστικό, μέταλλο ή από συνδυασμό καουτσούκ και πλαστικού. Δημιουργείται ένα καλούπι με το απαιτούμενο σχήμα και χρησιμοποιούνται μηχανήματα για την παραγωγή του βαρελιού.
Μια εταιρεία διαμόρφωσης μετάλλου ολοκληρώνει τη δημιουργία της μύτης του μολυβιού και οποιωνδήποτε άλλων μεταλλικών εξαρτημάτων. Το άκρο κατασκευάζεται με βιδωτές αυλακώσεις, καθώς αυτή είναι η πιο ασφαλής μέθοδος στερέωσης της μύτης στην κάννη του μολυβιού. Ο μηχανισμός προώθησης μολύβδου είναι συνήθως μεταλλικός και δημιουργείται από την ίδια εταιρεία. Αυτά τα κομμάτια προωθούνται στο εργοστάσιο συναρμολόγησης μόλις ολοκληρωθεί η παραγγελία.
Ένας συναρμολογητής εισάγει τον μηχανισμό προώθησης στην κάννη, ελέγχοντας ότι λειτουργεί σωστά. Η κάννη μολυβιού προστίθεται σε έναν μεταφορικό ιμάντα, ο οποίος το περνάει μέσα από ένα μηχάνημα που εισάγει τα καλώδια μολυβιού στο βαρέλι. Η άκρη βιδώνεται στην κάννη και η γόμα εισάγεται στο πάνω μέρος της κάννης. Στη συνέχεια, το μολύβι τοποθετείται στο υλικό συσκευασίας και προετοιμάζεται για αποστολή.
Για ένα πλήρως διαμορφωμένο μοντέλο μιας χρήσης, δημιουργείται μια μήτρα για την κάννη, την άκρη και τη θήκη γόμας ως ένα κομμάτι. Ο μηχανισμός για να μετακινήσετε το μηχανικό μολύβι προς τα εμπρός φορτωμένο με μόλυβδο και εισάγεται στην κάννη. Η γόμα προστίθεται στο επάνω μέρος του μολυβιού ως τελευταίο βήμα πριν τοποθετηθεί στο υλικό συσκευασίας και αποσταλεί.