美国机械工程专业主要可以分为以下几个研究方向：
能量转换系统及其设备的设计制造
能量系统及热力学
清洁能源技术
太阳能、风能、水能等
摩擦系数、磨损和润滑研究
新型材料在摩擦性能方面的研究
燃烧化学、燃烧动力学和污染物排放控制
发动机、锅炉和火箭发动机等设备的设计和应用
流体力学、流体动力学和流体传输
空气动力学、推进、空间探索系统
纳米微米材料、聚合工程、生物机械
高级材料学、材料及固体力学
分子聚合技术为机械领域提供新型材料
机械设计、产品设计、设计方法学
计算机辅助设计（CAD）、工程设计
计算机辅助制造、产品实现、高级制造
计算机辅助工程（CAE）、系统与自动控制、微电子系统（MEMS）
机器人技术、自动化控制系统
先进制造技术、航空航天工程、可持续能源、智能制造
申请美国机械工程专业时，学生需要根据自己的背景和兴趣选择合适的研究方向，并准备相应的申请材料。
一些知名院校如麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学和加州大学伯克利分校等，在机械工程领域具有很高的声誉和研究实力。
