La investigación en Ingeniería Mecánica se enfoca al diseño y desarrollo de todo tipo de máquinas y mecanismos, lo cual generalmente incluye las siguientes etapas: conceptualización de diversas opciones y selección de la más apropiada; diseño de conjunto para definir la configuración de la máquina ó mecanismo; selección de materiales para los componentes (incluyendo materiales compuestos avanzados); análisis cinemático, dinámico, y de esfuerzos; diseño detallado de cada componente tomando en cuenta los procesos a utilizar para su manufactura y el proceso de ensamble de todo el conjunto. Desde luego, es menester hacer pruebas y, a menudo, modificaciones a la máquina de acuerdo a lo que dicten dichas pruebas. A veces esta metodología debe repetirse varias veces.

También se lleva a cabo el desarrollo de pruebas y caracterización de materiales específicos en forma no destructiva.   Además, se trabaja en desarrollos teóricos como: elaboración de modelos matemáticos, simulación y optimación. Ejemplos de proyectos de Ingeniería Mecánica que se desarrollan en el Instituto de Ingeniería están: desarrollo de un vehículo de alta maniobrabilidad, desarrollo de máquinas rotatorias incluyendo dos bombas hidráulicas y un expansor de vapor, y modelación matemática de un dispositivo disipador de energía sísmica