В рамках міжнародного співробітництва кафедра регулярно співпрацює з багатьма закордонними установами.

Результатом цього співробітництва стало започаткування під егідою ММІ програм подвійного диплому і створення спільних факультетів машинобудування з «Otto von Guericke University of Magdeburg» (Німеччина) та «Politechnika Wrocławska» (Республіка Польща).

Це дало можливість для розширення обміну студентами, виконання сумісних наукових робіт, як в лабораторіях ММІ так і в лабораторіях університетів партнерів, здійснювати захист дисертацій на отримання ступеня доктора філософії в університетах партерів з активною участю викладачів.

На даний час кафедра активно співпрацює з ЗВО «Norwegian University of Science and Technology» (Норвегія) в рамках міжнародного проєкту «Співробітництво NTNU-KPI в межах освіти в галузі Індустрії 4.0 CPEA-LT-2017/10047».

В 2018 р. відкрито лабораторію FABLAB KPI в рамках проекту 561536-EPP-1-2015-1-UK-EPPKA2-CBHE-JP за Програмою Європейського Союзу ERASMUS+.