Tāpat kā vairums citu grādu, ir četri galvenie mašīnbūves grādu veidi: asociētais, bakalaura grāds, maģistra grāds un filozofijas doktors (PhD). Grādi ir norādīti augošā secībā atkarībā no nepieciešamās izglītības apjoma. Katrs mašīnbūves grādi balstās uz kursa darbiem, kas iegūti no iepriekšējā grāda, lai izveidotu stabilu zināšanu pamatu. Asociētā grāda iegūšanai skolā ir nepieciešams vismazākais laiks, parasti tas aizņem divus gadus.
Asociētās mašīnbūves grādus var iegūt profesionālajās programmās, kopienas koledžās vai tehniskajos institūtos, lai gan visus četrus mašīnbūves grādus var piedāvāt vienā lielā universitātē. Daudzas reizes asociētā grāda studentam būs nepieciešama papildu praktiska apmācība vai mācekļa prakse, ja viņš plāno apgūt ļoti specializētu jomu, piemēram, instrumentu un presformu dizainu. Šādā gadījumā papildu apmācība var ilgt vēl divus līdz četrus gadus.
Asociētais grāds mašīnbūvē bieži noved pie inženiertehniskā tehniķa karjeras. Viens no darbiem, ko veic mašīnbūves tehniķi, ir palīdzēt mehāniķim remontēt, modificēt un radīt jaunus produktus. Daži no uzdevumiem parastas darba dienas laikā var ietvert testu iestatīšanu un izpildi, atskaišu rakstīšanu, rasējumu izveidi un darbgaldu izmantošanu.
Zinātņu bakalaura grādu mašīnbūvē parasti iegūst četrgadīgās universitātēs un koledžās. Daži no principiem, ko mašīnbūves studenti apgūs, ietver materiālu stiprības un uzvedības noteikšanu, šķidruma un siltuma plūsmu, kā arī dzinēja konstrukcijas pamatus. Mašīnbūve ir daudzveidīga inženierzinātņu disciplīna; studenti var apgūt shēmas un vadības ierīces, piemēram, elektroinženieris, vadību kā rūpnieciskais inženieris un programmēšanu kā datorinženieris.
Pēc tam, kad mehāniķa inženieris ir ieguvis bakalaura grādu, viņš var izvēlēties doties uz augstskolu, parasti vēl vienu vai divus gadus, lai iegūtu maģistra grādu. Viņš parasti izvēlas inženierzinātņu priekšmetu, piemēram, šķidruma dinamiku vai siltuma pārnesi, lai pētītu padziļināti. Daudzas reizes mašīnbūves maģistrantūras students palīdzēs profesoriem veikt pētījumus vai mācīs inženierzinātņu bakalaura studentus. Apbruņots ar maģistra grādu, inženieris-mehāniķis viņam pavērs vairāk darba iespēju, īpaši aviācijas un kosmosa nozarē.
Doktora vai doktora grāda iegūšanai parasti nepieciešami trīs vai vairāk gadi. Lielākoties tas ir augstākais mašīnbūves grāds, ko piedāvā universitātes. Tas prasa, lai mehānikas inženieris izstrādātu savu oriģinālo pētījumu kopumu un prezentētu to saviem kolēģiem akadēmiskajās aprindās disertācijas vai disertācijas veidā. Doktora grāda kandidāts parasti strādās padomdevēja uzraudzībā.
Parasti uzņemšana doktorantūras programmā ir grūtāka nekā citos mašīnbūves grādi, tāpēc ir nepieciešamas augstas atzīmes, ieteikuma vēstules un atbilstošs kursa darbs. Doktorantu finansēšanas veidi ietver dažādu privātu vai valsts aģentūru stipendijas un dotācijas. Pēc doktorantūras pabeigšanas mašīnbūves doktors parasti izvēlas profesora vai zinātnieka karjeru.