機械制圖是用圖樣確切表示機械的結構形狀、尺寸大小、 工作原理和技術要求的學科。圖樣由圖形、符號、文字和數字等組成，是表達設計意圖和制造要求以及交流經驗的技術文件，常被稱為工程界的語言。

用圖來狀物紀事的起源很早，如中國宋代蘇頌和趙公廉所著《新儀象法要》中已附有天文報時儀器的圖樣，明代宋應星所著《天工開物》中也有大量的機械圖樣，但尚不嚴謹。1799年，法國學者蒙日發表《畫法幾何》著作，自此機械圖樣中的圖形開始嚴格按照畫法幾何的投影理論繪制。

為使人們對圖樣中涉及到的格式、文字、圖線、圖形簡化和符號含義有一致的理解，后來逐漸制定出統一的規格，并發展成為機械制圖標準。各國一般都有自己的國家標準，國際上有國際標準化組織制定的標準。中國的機械制圖國家標準制定于1959年，后在1974年和1984年修訂過兩次。

在機械制圖標準中規定的項目有：圖紙幅面及格式、比例、字體和圖線等。 多功能機械臂在圖紙幅面及格式中規定了圖紙標準幅面的大小和圖紙中圖框的相應尺寸。比例是指圖樣中的尺寸長度與機件實際尺寸的比例，除允許用1:1的比例繪圖外，只允許用標準中規定的縮小比例和放大比例繪圖。

在中國，規定漢字必須按長仿宋體書寫，字母和數字按規定的結構書寫。圖線規定有八種規格，如用于繪制可見輪廓線的粗實線、用于繪制不可見輪廓線的虛線、用于繪制軸線和對稱中心線的細點劃線、用于繪制尺寸線和剖面線的細實線等。

機械圖樣主要有零件圖和裝配圖，此外還有布置圖、示意圖和軸制圖等。
零件圖表達零件的形狀、大小以及制造和檢驗零件的技術要求；裝配圖表達機械中所屬各零件與部件間的裝配關系和工作原理；布置圖表達機械設備在廠房內的位置；示意圖表達機械的工作原理，如表達機械傳動原理的機構運動簡圖、表達液體或氣體輸送線路的管道示意圖等。示意圖中的各機械構件均用符號表示。軸制圖是一種立體圖，直觀性強，是常用的一種輔助用圖樣。

表達機械結構形狀的圖形，常用的有視圖、剖視圖和剖面圖等。

視圖是按正投影法即機件向投影面投影得到的圖形。 按投影方向和相應投影面的位置不同，視圖分為主視圖、俯視圖和左視圖等。視圖主要用于表達機件的外部形狀。圖中看不見的輪廓線用虛線表示。機件向投影面投影時，觀察者、機件與投影面三者間有兩種相對位置。機件位于投影面與觀察者之間時稱為第一角投影法。投影面位于機件與觀察者之間時稱為第三角投影法。兩種投影法都能同樣完善地表達機件的形狀。中國國家標準規定采用第一角投影法。

剖視圖是假想用剖切面剖開機件，將處在觀察者與剖切面之間的部分移去，將其余部分向投影面投影而得到圖形。剖視圖主要用于表達機件的內部結構。剖面圖則只畫出切斷面的圖形。剖面圖常用于表達桿狀結構的斷面形狀。

對于圖樣中某些作圖比較繁瑣的結構，為提高制圖效率允許將其簡化后畫出，簡化后的畫法稱為簡化畫法。機械制圖標準對其中的螺紋、齒輪、花鍵和彈簧等結構或零件的畫法制有獨立的標準。

圖樣是依照機件的結構形狀和尺寸大小按適當比例繪制的。 圖樣中機件的尺寸用尺寸線、尺寸界線和箭頭指明被測量的范圍，用數字標明其大小。在機械圖樣中，數字的單位規定為毫米，但不需注明。對直徑、半徑、錐度、斜度和弧長等尺寸，在數字前分別加注符號予以說明。

制造機件時，必須按圖樣中標注的尺寸數字進行加工，不允許直接從圖樣中量取圖形的尺寸。要求在機械制造中必須達到的技術條件如公差與配合、形位公差、表面粗糙度、材料及其熱處理要求等均應按機械制圖標準在圖樣中用符號、文字和數字予以標明。

20世紀前，圖樣都是利用一般的繪圖用具手工繪制的。20世紀初出現了機械結構的繪圖機，提高了繪圖的效率。20世紀下半葉出現了計算機繪圖，將需要繪制的圖樣編制成程序輸入電子計算機，計算機再將其轉換為圖形信息輸給繪圖儀繪出圖樣，或輸送給計算機控制的自動機床進行加工。

圖樣一般需要描繪成透明底圖，用透明底圖洗印出藍圖或用氨熏出紫圖。20世紀中期出現了靜電復印機 ，這種復印機可將原圖樣直接進行復制，并可將圖放大或縮小。采用這種新技術可以省去描圖工序。