Ensimmäinen askel konetekniikan tohtorin tutkinnon saamisessa on hyväksyttävä insinöörikoulun tohtoriohjelmaan. Koneenrakennuksen tohtoriohjelmaan pääsyä koskevat vaatimukset ovat varsin vaativia. Tyypillisesti ohjelmaan otetaan huomioon ehdokkaat, joilla on maisterin tutkinto konetekniikasta tai läheisesti liittyvistä tekniikan aloista, kuten ilmailu- ja avaruustekniikasta. Maisteriohjelman korkea arvosanapiste (GPA) sekä suosituskirjeet ja haastattelu tohtoriohjelman henkilökunnan kanssa vaaditaan yleensä pääsyä varten.
Koneenrakennuksen tohtoriohjelmaan pääsyä koskevien vaatimusten täyttämiseksi on yleensä suositeltavaa aloittaa perustutkinto. Perustutkinto -ohjelma esittelee käsitteet ja valmistaa opiskelijoita maisteriohjelmaan. Kandidaatin tutkinto (BS) konetekniikassa tarjoaa taitoja ja tietoja, joita opiskelijat tarvitsevat jatkotutkinnon suorittamiseksi konetekniikassa.
Koneenrakennuksen maisteriohjelma hyväksyy tyypillisesti opiskelijoita, joilla on ennätys innovaatiosta ja kovasta työstä. Yleensä korkea GPA ei riitä hyväksyttäväksi ohjelmaan. Opiskelijat, jotka osallistuivat suunnittelukilpailuihin, suorittivat tutkimusta laboratoriossa tai työskentelivät insinööriyrityksessä harjoittelun kautta, saavat koneenrakennuksen maisteriohjelmaan yleensä vaadittavat insinööritaidot. Lisäksi pääsyhenkilöstö arvioi hakemuskirjeet määrittääkseen, ketkä ehdokkaista ovat intohimoisia konetekniikkaan.
Kun se on hyväksytty maisteriohjelmaan, on yleensä suositeltavaa keskittyä valmistumisen edellyttämiin 30 luotto tuntiin. Koneenrakennuksen maisterin tutkinto on tyypillisesti kokopäiväinen ohjelma, joka kestää kaksi vuotta. Koulusta riippuen opiskelijoilla voi olla mahdollisuus suorittaa opinnäytetyö. Tätä suositellaan yleensä opiskelijoille, jotka haluavat päästä sisään koneenrakennuksen tohtoriohjelmaan.
Koneenrakennuksen tohtori vaatii tyypillisesti ylimääräisiä 45 opintotuntia, mukaan lukien 21 luottotuntia hyväksyttyjä kursseja ja 24 opintotuntia väitöskirjalle. Opiskelijoilla on yleensä viisi vuotta tohtoriohjelmaan pääsypäivästä vaatimusten täyttämiseksi. Yleensä osasto vaatii kirjallisen ja suullisen kokeen ennen väitöskirjan aloittamista. Lopulta PhD -ohjauskomitea arvioi väitöskirjan edistymistä ja päättää, pitäisikö työtä jatkaa konetekniikan tohtorin suuntaan. Jos kaikki menee hyvin, laitoksen henkilökunta arvioi lopullisen esityksen ja myöntää konetekniikan tohtorin.