طراحی در واقع ارائه یک طرح و نقشه برای ارضای یک نیاز بشری است. هر گاه نیازی وجود داشته باشد بشر به فکر ارائه یک راه حل برای برطرف کردن آن می افتد و قبل از اینکه بخواهد طرح را عملی کند و یا قطعه ای را بسازد معمولا کار طراحی را انجام می دهد. طراحی در واقع مختص به مهندسی مکانیک نیست و در شاخه های مختلف مهندسی و حتی در زمینه های دیگر در زندگی می تواند مطرح باشد. طراحی مکانیکی در واقع ارائه طرح و نقشه برای ساخت قطعات با ماهیت مکانیکی مانند چرخدنده، فنر، بلبرینگ، محورها و .... است. یک مهندس مکانیک برای اینکه بتواند قطعه و یا جسم و یا حتی ماشینی را طراحی کند باید از علوم مختلف به اندازه کافی سر در بیاورد. بلد بودن مباحث اولیه ریاضی، فیزیک و هندسه برای طراحی لازم است. آشنایی با نرم افزارهای تحلیل تنش و تحلیل مسائل مهندسی و نرم افزارهای مدلسازی مانند سالیدورکس، اتوکد، آباکوس، انسیس و .... هم برای دانشجویان مهندسی مکانیک که می خواهند کار طراحی را انجام دهند لازم است. در ضمن، دانشجویان باید بر دروسی مانند استاتیک، مقاومت مصالح 1 و 2، ارتعاشات، دینامیک، مکانیک سیالات و ... مسلط باشند. به عنوان مثال وقتی که قطعه ای طراحی می شود که تحت بارهای ارتعاشی قرار دارد باید طراحی به گونه ای باشد که فرکانس بارهای وارده به جسم از فرکانس های طبیعی آن دور باشد تا رزونانس یا تشدید رخ ندهد.
طراحی هر قطعه در مهندسی مکانیک شامل مراحل مختلفی است. در مرحله اول نیاز تشخیص داده می شود و در مرحله بعد مسئله تعریف می گردد. بسیار خوب است که تعریف مسئله با دقت و جزئیات بالا انجام شود و به گونه ای باید مسئله را تعریف کرد که حل آن هر چه بهتر منجر به برطرف شدن نیاز گردد. در مرحله بعد راه حل ها ترکیب می گردد و تحلیل و بهینه سازی انجام می شود . نکته بسیار مهم این است که برای طراحی جواب منحصر به فردی وجود ندارد و برای هر مسئله طراحی بی نهایت راه کار وجود دارد اما می توان همواره در جستجوی راه حل بهینه بود. در نهایت باید طرح ارائه شده را مورد ارزیابی قرار دارد و عرضه کرد. طراحی یک فرآیند تکراری است و ممکن است در هر مرحله لازم باشد به مراحل قبل بازگشت و تغییراتی را ایجاد نمود.
