Koneinsinöörin uran valmistelemiseksi on tehtävä useita tärkeitä vaiheita. Koneinsinööreillä on oltava akateeminen insinööritausta, joka voi sisältää apulaistutkinnon, kandidaatin tutkinnon tai maisterin tutkinnon. Monissa tapauksissa myös koneinsinööreillä on oltava lupa. Suunnittelukursseja, matematiikkakursseja, tilastokursseja ja muita teknisiä luokkia voidaan tarvita mekaaniseksi insinööriksi, ja käytännön tekninen kokemus asiaan liittyvästä alalta voi myös olla hyödyllistä.
Yleensä vähintään kandidaatin tutkinto vaaditaan koneinsinöörin uran aloittamiseksi Yhdysvalloissa. Bureau of Labor Statistics toteaa, että useimmat lähtötason työpaikat edellyttävät neljän vuoden insinööritutkintoa. Joissakin tapauksissa matematiikan tai luonnontieteiden tutkinto voi olla kokemusta koneinsinöörin uran aloittamisesta. Vuodesta 2008 lähtien Yhdysvalloissa oli noin 1,830 akkreditoitua insinöörityöohjelmaa ja vielä 710 akkreditoitua ohjelmaa, jotka tarjoavat insinööritekniikan tutkinnon.
Insinööriteknologian akkreditointikomitea antaa akkreditoinnin insinööriohjelmille Yhdysvalloissa. Koneinsinöörin ura on yksi laajimmista tekniikan aloista; monet akkreditoidut ohjelmat tarjoavat tutkintoja tällä erikoisuudella. Jotkut ohjelmat tarjoavat myös ylimääräisen kahden tai neljän vuoden koulutusohjelman, jonka avulla ne, jotka toivovat aloittavansa koneenrakennusuran, voivat saada syventävää koulutusta alalla. Tämä voi parantaa kilpailukykyä, kun työpaikoille on kysyntää.
Pääsy kandidaatin tutkinto -ohjelmaan Yhdysvalloissa edellyttää hyviä matematiikan ja luonnontieteiden arvosanoja. Useimmat kandidaatin ohjelmat kestävät neljä vuotta, mutta monilla opiskelijoilla kestää jopa viisi vuotta kaikkien yleisten ja erityisvaatimusten loppuun saattamiseksi, jotka ovat välttämättömiä koneinsinöörin uran aloittamiseksi. Monet opiskelijat jatkavat myös maisterin tutkinnon saamista. Tämä on erityisen tärkeää, jos halutaan tehdä tutkimusta tai opettaa alalla.
Yhdysvalloissa insinööreiltä, jotka työskentelevät suoraan yleisön kanssa, vaaditaan myös lisenssi. Lisenssin saamiseksi insinöörien on hankittava tutkinto akkreditoidusta ohjelmasta ja heillä on oltava neljän vuoden työkokemus. Insinöörien on myös läpäistävä kaksi tenttiä: Engineering Fundamentals of Engineering tentti ja Principles and Practice of Engineering tentti. Monet valtiot vaativat myös lisenssinhaltijoita suorittamaan jatkokoulutusvaatimukset vuosittain lisenssinsa säilyttämiseksi.