기계설계산업기사는 국가기술자격증으로 일정 응시자격을 갖춘 후 시험을 통해 취득할 수 있다. 2022년부터 치공구설계산업기사와 기계설계산업기사가 '기계설계산업기사'로 통합이 되어 시행되고 있다. 자격시험은 1차와 2차로 시행되며 1차 필기는 객관식 4지 선다형으로 ① 기계제도 ② 기계요소설계 ③ 기계재료 및 측정 3과목으로 실시된다. 과목당 20문항씩 총 60문항이며 과목당 100점 만점을 기준으로 평균 점수가 60점 이상 되고 과목별 점수는 40점 이상 되어야 한다. 2차 실기는 '기계설계실무'로 작업형 방식이며 100점 만점을 기준으로 60점 이상을 득점해야 한다.

기계설계산업기사 필기 시험 난이도는 합격률을 통해 확인이 가능하다. 2018~2022년까지의 필기 평균 합격률을 비교해보면 41.1%, 43.1%, 43.8%, 42.7%, 30.7%로 큰 등락없이 평균적으로 40% 초반을 유지하고 있으며 2022년도의 경우 합격률이 30%로 낮아졌다. 참고로 실기의 경우 2018년부터 2022년까지의 합격률은 60.1%, 54.8%, 53.3%, 48.4%, 59.4%로 필기보다 높은 편이다. 2023년도 시험의 경우, 회차별 필기 합격률을 확인해보면 제1회 필기는 38%, 제2회 필기는 31%, 제3회 필기 합격률은 27.83%로 1회차 필기의 합격률이 높고, 3회의 합격률이 가장 낮았다.