Висвітлено суть методології як науки про концептуальні шляхи пізнання істини, з'ясовано її функції. Проаналізовано три рівні застосування методологічного знання у дослідженні педагогічних проблем: філософські концепції наукового пізнання (вищий рівень); загальнонаукова методологія; конкретно-науковий рівень як сукупність ідей або специфічних методів певної науки. Для розроблення теоретичних і методичних основ формування професійної компетентності майбутніх інженерів з механізації сільського господарства обґрунтовано інструментарій, який би був адекватним засобом методологічного аналізу. Виокремлено основні наукові підходи, вимоги та положення яких варто враховувати першочергово на етапах визначення поняттєво-категоріального апарату, одержання емпіричного матеріалу, його теоретичної обробки та інтерпретації. Методологічні засади дослідження проблеми охарактеризовано як єдність наукових підходів. Узагальнено, що комплексне врахування вимог і положень основних (системний, компетентнісний, діяльнісний, особистісно-орієнтований, середовищний, інформаційний, інтеграційний, технологічний) та інших (синергетичного, аксіологічного, культурологічного) наукових підходів дозволить стратегічно спроектувати процес цілеспрямованого формування професійної компетентності майбутніх інженерів-аграрників: обґрунтувати його цілі і завдання, педагогічні принципи, фактори й умови як теоретичний базис, визначити необхідний дидактичний ресурс, вибрати ефективні способи контролю і корекції результатів.