Machinarium एक स्टीमपंक शैली का साहसिक पहेली खेल है। खेल का उद्देश्य कई पहेलियों को हल करना है, जो एक साथ जुड़ी होती हैं। खेल की एक विशेषता यह है कि खिलाड़ी का पात्र एक बार में केवल एक वस्तु के साथ बातचीत कर सकता है, जो उसकी पहुंच में होती है। इस खेल में कोई संवाद नहीं है, इसलिए यह महत्वपूर्ण नहीं है कि खिलाड़ी किस भाषा में बोलता है। खेल में पात्र के विचारों को एनिमेटेड चित्रों के माध्यम से प्रदर्शित किया गया है।
खेल में एक द्वि-स्तरीय सुझाव प्रणाली भी है। एक स्तर के दौरान, खिलाड़ी एक सुझाव प्राप्त कर सकता है, जो खेल के दौरान एक विशेष खजाने में बदल जाता है। Machinarium में पहेली के संग्रह का परिणाम रफ डिजाइन के रूप में देखना भी संभव है।
खेल की शुरुआत में, दर्शक मशीनियम शहर का अवलोकन करता है। खिलाड़ी का पात्र एक रोबोट है जिसका नाम जोसेफ है (जिसका नाम जोसेफ चापेक के नाम पर रखा गया है - जो चेक लेखक कारेल चापेक का भाई है - जिसने “रोबोट” शब्द का आविष्कार किया था), जिसे बर्बाद कर दिया गया था। वह खुद को पुनर्स्थापित करता है और शहर में यात्रा पर निकलता है। कहानी के दौरान, वह काले मंटों के भाईचारे के एक साजिश को उजागर करता है, जो शहर की टॉवर को उड़ाने की योजना बना रहे हैं। लेकिन यहां वह पकड़ा जाता है और बंदी बना लिया जाता है।