近年來社會變遷快速，原有目標逐漸不能夠與世界先進科技發展配合，而且過於抽象，不能夠在時代變化急遽之際，具體導引本系教學與研究之方向，因此遂在91年開始進行檢討。首先成立教學品質提升小組，除經過全系多次討論外，更徵詢系友、學生家長意見，經過彙整，將各項意見以具體化的七項細部目標明確揭示訂立。最後，由課程及教學委員會提案，於93年10月18號，在本系93學年度第一次系務會議正式通過決議，確定本系之教育目標及細部教育目標，並為將來本系之發展提供明確之方向。
然為配合時代演進，並更適切的反應台大機械系在國內機械領域之獨特地位，特自2003年開始重新對此目標進行檢討，經多次「教學改進會議」與「系友會」並與學生及學生家長進行會議溝通後，於2004年十月一日系務會議通過本系教育目標修訂為：因應科技與工業之發展趨勢，以培養具前瞻與領導能力之優秀機械工程人才為宗旨。
本系教育目標
因應科技與工業之發展趨勢，以培養具前瞻與領導能力之優秀機械工程人才為宗旨。
於2004年十月一日系務會議通過本系教育目標修訂如上述，並依據此宗旨所揭櫫之方向，訂定細部教育目標如下：
1. 培養學生具備學理基礎及應用工程知識與技術之能力。
2. 訓練學生具備設計與執行實驗，以及發掘、分析、解釋、處理問題之能力。
3. 訓練學生設計系統、元件、製程及工程規劃與整合及創新之能力。
4. 配合科技及工業之發展需求，訓練學生執行工程實務之相關知識與技能。
5. 培養學生認識當前與機械工程相關之先進科技與時事議題，及整合跨領域知識之能力。
6. 培養學生團隊合作之精神，訓練表達溝通、及領導與管理之能力。
7. 培養學生端正品行、健全人格、熱心服務及重視專業倫理。
研究所教育目標
研究所 – 培育高級工程師及具有獨立研究能力之高級研發人才為宗旨。
1. 培養學生具備機械工程之專業知識與技術。
2. 培養學生具備策劃及執行專題研究之能力。
3. 培養學生具備撰寫技術報告與論文之能力。
4. 培養學生具備創新思考及獨立解決問題之能力。
5. 培養學生具備與不同領域人員協調整合之能力。
6. 培養學生具備良好的國際觀與外語能力。
7. 培養學生具備領導、管理及規劃之能力。
8. 培養學生具備終身自我學習成長之能力。
