Mechatronikos projektavimas yra holistinis inžinerinis požiūris į elektromechaninės įrangos ir mašinų projektavimą. Paprastai įranga projektuojama kaip atskirų sistemų, tokių kaip mechaninės, elektros, elektroninės ir kompiuterinės, serija. Dažnai šios sistemos yra pagamintos iš bendrų komponentų, kurie tinka bet kokio tipo mašinoms ar net skirtingiems tipams. Mechatronikos projekte sistemos laikomos ne atskiromis, o visos mašinos dalimi ir yra integruotos viena į kitą, o kiekvienas komponentas sukurtas taip, kad optimaliai veiktų su visais kitais tos konkrečios mašinos komponentais. Tokiu būdu mechatronikos dizainas gali pagaminti labai efektyvią įrangą, leidžiančią optimaliai atlikti beveik bet kokią užduotį.
Yra daug skirtingų principų, priskiriamų mechatronikos projektavimui, ir jie skiriasi įvairiose pramonės šakose, nes kiekvienos pramonės šakos specifiniai įrangos poreikiai skiriasi. Tačiau vienas iš vyraujančių mechatronikos projektavimo principų yra visų mašinos komponentų projektavimo koncepcija, atsižvelgiant į bendrą mašinos galutinį tikslą, o ne tik atskiro komponento paskirtį. Tokiu būdu vieno komponento veikimas nepažeidžiamas siekiant kompensuoti kitą komponentą. Pavyzdžiui, visi mašinos komponentai, skirti dirbti vandenyje arba su juo, būtų suprojektuoti taip, kad būtų atsparūs vandeniui.
Inžinierių išsilavinimas taip pat yra svarbus veiksnys kuriant naują įrangą mechatronikos projektavimo požiūriu. Dauguma inžinierių specializuojasi vienoje kompetencijos ar disciplinos srityje, pavyzdžiui, elektros ar mechaninės inžinerijos. Kad būtų sukurtas tikras mechatronikos dizainas, inžinierius turi būti susipažinęs su visais mašinos aspektais – nuo medžiagų, iš kurių ji bus gaminama, sudėties iki kompiuterių ir programavimo, kurie bus naudojami mašinai valdyti. Inžinieriams, turintiems išsilavinimą visais konkrečios mašinos konstrukcijos ir veikimo aspektais, naudojant mechatronikos dizainą atsiranda daugybė naujų senų problemų sprendimų, pvz., cheminiai kompiuterių problemų sprendimai ar atvirkščiai.
Dėl problemų, susijusių su tinkama mašinų ir įrangos inžinerija pagal mechatronikos projektavimo koncepciją, daugelis įrangos gamintojų ieško įvairių sričių inžinierių, turinčių praktinės patirties įvairiose srityse. Tokių inžinierių yra nedaug. Tai sukūrė naujas inžinerijos ir švietimo sritis. Daugelis kolegijų ir universitetų dabar bendradarbiauja su įvairiomis pramonės šakomis, kad ugdytų ir mokytų naujus projektavimo inžinierius. Šie inžinieriai negauna laipsnių vienoje tradicinėje disciplinoje, tačiau jų laipsniai atspindi jų gebėjimą dirbti su visomis disciplinomis, kurių reikalauja tam tikra pramonės šaka.