南京航空航天大学机械设计及理论学科1998年获准为博士学位授予点。隶属的机械工程学科具有一级学科博士学位授予权，设有博士后流动站。机械设计及理论学科设在航空宇航学院结构工程与力学系和机电学院设计工程系，下设磁悬浮应用技术研究所、工业设计研究所、仿生结构设计和表面防护研究所、机械传动技术研究所、超声电机研究中心。
学科点人才结构合理，学术梯队成员学历层次较高，教师中具有研究生学历的占90%，教授中45岁以下的占50%，富有朝气和创新精神。多名教师入选江苏省333跨世纪学术、技术带头人培养工程、江苏省高校青蓝工程等人才培养计划，或被评为省部级优秀教师。
本学科在人才培养方面成绩显著。曾获得国家优秀教学成果二等奖和江苏省优秀教学成果一等奖，三门课程被评为江苏省一类优秀课程，一门课程被评为江苏省精品课程。
本学科重视学术交流，先后派出多名教师去国外大学和研究机构访问、进修或参加学术会议，主办多次国际和国内性学术会议，近年来邀请多名外国学者、专家来学科点讲学交流，并与有关国家的大学建立了合作交流与研究关系。
目前主要的研究方向有：机械CAD及自动化、机电一体化设计技术、计算机图学及其应用、计算机辅助工业设计、磁悬浮技术、计算机辅助仿生技术、机械传动、机械结构强度与动力学、摩擦学、微机电系统设计理论与技术、现代设计方法学、图形图像处理技术、微机电系统动力学、超声马达、机械结构动态分析、试验和设计技术、振动与噪声控制技术、机械结构振动状态监测诊断与控制等……目前承担国家自然科学基金、863项目、国防和航空预先研究及型号研制项目、省部级基金及企业项目30余项，获奖科研成果30多项，其中国家级奖1项，省、部级奖20余项。在国内外核心刊物发表论文200多篇，著作和教材12 部，获得国家专利2项。
本学科始终瞄准国际上工程力学领域高新技术的发展前沿，重视理论、计算和实验一体化研究，重点服务于国防科技工业，在振动模态理论、振动测试技术、机械振动分析与控制、超声马达、机械结构振动状态监测诊断与控制、磁悬浮技术、仿生设计和机械动力传动等研究领域处等方面取得了一批重要成果，解决了许多理论和工程实际问题。主要研究方向具有很强的国防科技特色和航空科技特色，其中，振动模态理论、机械振动控制、机械结构动态分析、试验和设计技术、机械结构振动状态监测诊断与控制等方面的研究以理论和应用相并重为特色，取得了一系列在国际上有影响的成果;基于弹性波理论的超声电机技术研究已实现从原理样机到产品化，在国内处于领先地位。磁悬浮技术的研究着重涉及磁悬浮发动机关键技术和磁悬浮轴承技术，承担国防和航空预研项目，多个项目获得了省部级基金资助，同时还致力于民用磁悬浮支撑技术的应用研究，有关研究成果获省部级科技进步奖。在国家自然科学基金、省部级科学基金和863计划的资助下，学科点从事仿生材料和结构的研究工作，所取得的成果获得了省部级科技进步奖，并申报了国家发明专利。在机械动力传动研究方面，学科点紧密结合航空工业的需求，多年来一直从事直升机主减速器设计技术和新型传动机构的基础理论、应用基础和关键技术的研究，有关研究项目得到了国家自然科学基金、航空科学基金的资助，承担着航空预研项目和型号研制中的设计技术研究，相关研究成果获得了国家科技进步奖和省部级科技进步奖。
本学科今后的建设思路是开拓创新，强化特色，重点加强现代设计技术和实验技术的建设。积极引进高层次人才，培育新的、多学科交叉研究领域;加强对学科前沿领域的研究，达到调整学科方向和进一步提高本学科学术创新能力的目的。使磁悬浮技术研究、仿生设计研究、微机构设计和微结构性能分析研究、航空动力传动技术研究、现代设计方法与技术研究等领域处于国内领先地位或先进行列。加强具有创新能力、综合能力和工程能力高层次人才的培养，为国民经济建设和国防建设的发展做出新的贡献。