Машиностроение и точное машиностроение имеют давние традиции в Ильменау. Факультет точной механики и оптики был основан в 1955 году, из которого в 1990 году возник современный машиностроительный факультет, превратившийся в один из крупнейших факультетов в Университете Ильменау.
Машиностроительный факультет характеризуется своим прецизионным инженерно-оптико-электронным профилем.
Междисциплинарное и межфакультетское сотрудничество, а также объединение компетенций с международными конкурентными направлениями исследований имеют место в различных областях. Примером этого является Коллективный исследовательский центр 622 «Нанопозиционирующие и наноразмерные машины» в Техническом Университете Ильменау, который финансировался Немецким исследовательским фондом с 2002 по 2013 год и продолжает работу в Компетентном центре по нанопозиционированию и наноразмерным машинам.