雙聯學位
出國交換
清華姐妹校提供全校每年超過800名的交換生名額，包括美國加州大學柏克萊分校、日本京都大學、德國德勒斯登工業大學、法國國立巴黎東部馬恩河谷大學、挪威奧斯陸大學等，並可申請出國交換獎學金(NT$1.5萬元/月)。
更多詳情可至清華大學全球處網頁查詢。
清華-柏克萊「3+1+X」學生交流計畫
清華於2019年開展與美國柏克萊加州大學工學院之「3+1+X」學生交流計畫，動機系為首波參與科系之一，預計選送學生於大三/大四時赴該校就學一年，所修的學分均可獲清大承認，此外本系另有提供學生出國獎學金。而在取得清華學士學位後，能擁有最佳的優勢申請攻讀柏克萊的碩士或逕讀博士。
清華-加州大學聖地牙哥分校UC San Diego「3+2計畫」
動機系大學部學生可申請在清華完成「前三年學業」，第四年至UCSD修習，申請抵免UCSD所修學分並滿足清華畢業條件後可取得清華學士學位，第五年繼續至UCSD 就讀碩士課程，於滿足UCSD 畢業條件後將可獲UCSD 結構工程學系理學碩士學位。
國際課程
動機系自2017年起與捷克理工大學機械系合作，每年暑假於捷克理工大學開設海外課程，安排課程教學及實驗室參訪。
海外實驗室暑期實習
本系學生可申請於暑假赴海外系友實驗室團隊交流進修，包括加州柏克萊大學機械系(林立偉教授)等國際知名大學，並提供獎學金補助往返機票費用。