機械設計是工程力學的延伸，針對一些常用的機件去做材料力學的分析，機械設計偏重於應力的分析，比材料力學還增加了疲勞的效應，尤其是組合應力、疲勞效應及齒輪的分析更是每年必考的單元，另外再搭配公差配合及其他機械元件皮帶、鏈輪、螺旋、彈簧、軸之相關零件(鍵、聯軸器、軸承)、制動器與離合器等單元配合出題，雖然單元廣泛，但重複的題型一直重現，是考生可以掌握拿高分的考科。
[歷屆考題分析]
| 機械設計歷屆試題100年~107年統計表 |
| 科目 |
章節 |
普考及四等 |
高考及三等 |
| 題數 |
百分比 |
題數 |
百分比 |
| 機械設計 |
Ch1基本原理 |
20 |
25.32% |
7 |
10.29% |
| Ch2強度設計 |
8 |
10.13% |
9 |
13.24% |
| Ch3軸及相關元件強度設計 |
9 |
11.39% |
11 |
16.18% |
| Ch10鉚接與焊接 |
0 |
0% |
2 |
2.94% |
| 總計 |
|
46.84% |
|
42.65% |
| 共同部分 |
Ch4彈簧 |
8 |
10.13% |
5 |
7.35% |
| Ch5螺旋 |
3 |
3.8% |
8 |
11.76% |
| Ch6軸承 |
8 |
10.13% |
8 |
11.76% |
| Ch7齒輪 |
14 |
17.72% |
6 |
8.82% |
| Ch8撓性傳動裝置 |
4 |
5.06% |
5 |
7.35% |
| Ch9制動器與離合器 |
5 |
6.33% |
7 |
10.29% |
| 總計 |
|
53.16% |
|
57.35% |
機械設計在準備時必須先需具有靜力、材力的基礎外，還必須從歷屆試題尋找出題方向，像是機械設計與機械原理有許多重複部分，如機械傳動元件(齒輪、齒輪系、皮帶、鏈輪等)、螺旋、彈簧、軸之相關零件(鍵、聯軸器、軸承等)、制動器與離合器等，皆需要一起準備。
