Werktuigbouwkunde, een van de oudste vakgebieden, richt zich op de toepassing van natuurkunde en wiskunde bij het ontwerpen en produceren van mechanische systemen en producten. Dit technische gebied is sterk gericht op het ontwerp en de productie van gereedschappen en machines, die overal in de engineering worden gebruikt. Studenten die geïnteresseerd zijn in werktuigbouwkunde volgen meestal een Bachelor of Science-diploma aan de universiteit.
Bachelor of Science

Majors in werktuigbouwkunde zijn meestal beschikbaar via een technische faculteit en leiden tot een Bachelor of Science, waarbij studenten 120 tot 140 studiepunten van hun werk moeten voltooien. Tijdens hun eerste jaar nemen studenten doorgaans 30 studiepunten aan algemene opleidingsvereisten, 30 studiepunten aan inleidende wetenschappen en wiskunde, 30 studiepunten aan kerncursussen in werktuigbouwkunde en 30 tot 40 studiepunten aan werktuigbouwkundige keuzevakken. Omdat werktuigbouwkunde een wiskundig rigoureus veld is, vereisen de meeste bacheloropleidingen op dit gebied twee tot drie jaar geavanceerde wiskundecursussen. Vereisten variëren per programma, maar de meeste vereisen dat studenten calculus 1, 2, 3, geavanceerde calculus, differentiaalvergelijkingen en wiskundige modellering nemen.
Calculus 1 en 2

Tijdens hun eerste jaar van de universiteit, majors voor machinebouw neem meestal calculus 1 en 2. Calculus is een onderzoek naar de snelheid waarmee functies worden gewijzigd, en deze eerste twee cursussen laten studenten kennis maken met de concepten differentiatie en integratie. Studenten leren met name veel verschillende functies in één dimensie te differentiëren en te integreren, ook wel enkele variabele calculus genoemd. Bovendien leren calculus 1 en 2 studenten ook hoe ze een grafische rekenmachine moeten gebruiken, een belangrijk hulpmiddel voor alle geavanceerde wiskundecursussen.
Calculus 3 en Advanced Calculus

Calculus wordt meestal aangeboden als een reeks van drie cursussen - - calculus 1, 2 en 3 - en een semester van geavanceerde of multivariabele calculus. Calculus 3 behandelt typisch onderwerpen zoals solide analytische geometrie, inleiding tot differentiaalvergelijkingen en meerdere integralen met toepassingen, en introduceert studenten in geavanceerde calculus. Bovendien behandelen zowel calculus 3 als geavanceerde calculus onderwerpen zoals vectoren en matrices, en leren studenten hoe ze verschillende functies in twee en drie dimensies kunnen onderscheiden en integreren. Calculus in twee en drie dimensies is ook bekend als multivariabele calculus.
Differentiaalvergelijkingen en werktuigbouwkunde

Na het voltooien van calculus 1, 2, 3 en geavanceerde calculus, moeten bachelorstudenten in werktuigbouwkunde-opleidingen twee nemen extra vakken in de hogere divisie wiskunde. Een belangrijke cursus zijn differentiaalvergelijkingen, die onderwerpen behandelt zoals gewone differentiaalvergelijkingen, vergelijkingenstelsels, Laplace-transformaties en reeksoplossingen. Af en toe behandelt deze cursus ook onderwerpen in gedeeltelijke differentiaalvergelijkingen. Een ander belangrijk vak is wiskundig modelleren. Deze cursus leert studenten hoe ze verschillende soorten calculus en differentiaalvergelijkingen kunnen modelleren met behulp van verschillende computerprogramma's, en studenten voorbereiden op meer geavanceerde, computergestuurde cursussen in werktuigbouwkunde.