在一些特殊工作环境下，标准机械设备无法正常运行，非标机械设计可定制适应特殊环境的设备。如在高温、高湿的化工生产车间，普通设备易受腐蚀、故障频发。非标机械设计团队选用耐腐蚀材料，设计具有特殊防护结构的非标化工设备，如密封良好的反应釜、抗腐蚀的输送管道等。在粉尘污染严重的矿山开采场景，设计防尘、防爆的非标采矿设备，确保设备在恶劣环境下稳定运行，保障生产与连续性。
机械设备在生产过程中需长时间稳定运行，可靠性与稳定性至关重要。设计人员在设计时，对设备关键零部件进行严格的强度计算与疲劳分析，选用优质材料与可靠的制造工艺。例如在大型船舶发动机设计中，对发动机的曲轴、活塞等关键部件进行精密设计与制造，确保在高负荷、长时间运行下不发生故障。同时，设计完善的冷却、润滑与控制系统，实时监测设备运行状态，及时处理异常情况，保障设备长期可靠、稳定运行。
在环保意识日益增强的今天，机械设备设计充分考虑节能环保。在能源利用方面，设计的动力系统与节能装置，提高设备能源利用率。例如在汽车发动机设计中，采用涡轮增压、缸内直喷等技术，降低油耗。在环保方面，选用环保材料，减少设备运行过程中的污染物排放。例如一些涂装设备设计，采用水性涂料与废气净化装置，减少挥发性有机物排放，实现机械设备的绿色设计与可持续发展。
除功能性外，机械设备设计还注重外观与人机交互。良好的外观设计能提升设备的品牌形象与市场竞争力。例如一些高端数控机床，采用简洁流畅的线条与时尚的色彩搭配，展现出科技感与现代感。在人机交互方面，设计人性化的操作界面与便捷的控制方式。如工业机器人设计，通过直观的触摸显示屏与简单的手势控制，使操作人员能轻松编程与操作机器人，提高操作效率与舒适度，降低操作人员的学习成本。