工业设计遵循诸多重要原则。需求原则是根本，产品功能需满足客观需求，否则会造成积压浪费，且需求随时间、地点变化，是产品升级的依据。信息原则要求设计师掌握市场、科技、工艺等信息，引导设计。创新原则鼓励在产品外观、色彩、功能等方面创新，但要基于核心功能。系统性原则强调设计师需分清产品主次功能，进行科学设计。收敛原则倡导在发散思维构思方案后，综合信息进行收敛思维。产品优化原则注重对产品测试调试，提升功能、结构和外观。继承原则是批判吸收前人成果，推陈出新。效益原则兼顾技术经济与社会效益。时间原则要求加快设计研制，抢占市场。定量原则在方案评选等环节采用科学定量方法。这些原则共同保障工业设计的科学性与合理性。
随着时代的发展，机械设备外观设计风格经历了显著的演变。早期的机械设备注重实用性，外观设计较为粗糙、笨重，以满足基本的生产需求为主。工业革命时期，机械制造技术的进步使得设备开始追求一定的标准化与秩序感，外观多采用直线条和简单的几何形状，呈现出朴素、硬朗的风格。到了 20 世纪，随着现代主义设计理念的兴起，机械设备外观设计更加注重功能与形式的统一，强调简洁、。设计上大量运用金属材质，展现出科技感与工业质感，如一些经典的发动机设计，外观简洁流畅，突出机械结构的美感。进入当代，随着科技的飞速发展和审美观念的多元化，机械设备外观设计风格更加丰富多样。一方面，延续简洁现代风格的同时，融入了更多人性化设计元素，如采用柔和的边角处理、增加操作界面的亲和力等；另一方面，一些机械设备开始借鉴消费电子产品的设计风格，追求时尚、精致的外观，以提升企业形象和产品竞争力，如一些高端数控机床的外观设计，造型优美，色彩搭配协调，展现出高端科技产品的魅力。
人机工程学在机械设备外观设计中起着至关重要的作用。它致力于使机械设备与操作人员之间达到的协调匹配状态。在操作界面设计方面，按钮、手柄、操纵杆等的位置、大小、形状和触感都要根据人体手部的生理结构和操作习惯进行设计。例如，大型起重机的操作手柄，其形状和尺寸要贴合操作人员的手掌，表面采用防滑材质，方便操作人员在长时间操作过程中舒适、稳定地握持，并且操作力的大小要适中，既保证操作的准确性，又不会让操作人员感到过度疲劳。在设备的可视性设计上，仪表盘、显示屏等信息展示区域要位于操作人员的视野范围内，信息的布局和显示方式要清晰易懂，便于操作人员快速获取关键信息。此外，机械设备的整体高度和操作位置也要考虑操作人员的身高范围，例如，常见的工厂流水线设备，其工作台高度会根据大多数工人的身高进行设计，使工人在操作时能够保持舒适的姿势，减少身体的劳损，提高工作效率，同时也降低了因操作不便导致的风险。
色彩搭配在机械设备外观设计中具有重要的视觉传达和心理影响作用。首先，色彩要与设备的功能和使用环境相匹配。例如，在医疗设备中，常采用白色、浅蓝色等柔和、冷静的色彩，给人以清洁、、可靠的感觉，有助于缓解患者的紧张情绪；而在一些户外作业的机械设备，如消防车，采用鲜艳的红色，能够在各种环境中迅速吸引人们的注意力，提高设备的辨识度，便于在紧急情况下快速响应。其次，色彩搭配要考虑企业品牌形象和文化内涵。企业可以通过统一的色彩体系来强化品牌识别，如前文提到的卡特彼勒以黄色为主色调。同时，色彩的对比度和协调性也很关键，合理的色彩组合能够增强设备的层次感和立体感，提升外观的美观度。例如，一些高端机械设备采用深色主体搭配亮色装饰线条的设计，既突出了设备的稳重感，又增添了时尚活力的元素，使设备在视觉上更加吸引人。