大工科、少学时、高强度：这是许多人对钱学森班的第一印象（除了学生入班的门槛高外）。这个特征虽常见于欧美，但在中国较为稀缺。钱学森班遵循钱老的技术科学和通识教育思想，定位于工科基础。钱学森力学班并非是传统概念下的大学力学专业，而是既有钱老本人力学出身的因素，更因力学特有的、同时具备的“量化”和“创新”两大“基因”，是创新工科的天然基础。钱学森班的工科，一定含义上甚至比美国大学工学院的工科还要“大”，因为钱学森班毕业生的去向，除了几乎覆盖到所有的工科，还有数学、物理、生物、管理等。与“大”对照的是，钱学森班的总学分要求却比清华每一个具体的工科专业所要求的都“少”很多。但每一门核心课程的挑战度都很大，多要求1：3的课内课外投入时间比。此外，钱学森班引导和鼓励每一位学生自主学习，因人而异地追求独到的精深，体现钱学森班学生T型知识能力结构中的竖。
　　开放、交叉、重综合素养：对钱学森班有一定了解后，很容易就会注意到这个特质。与传统的院系教学有很大不同，钱学森班采用首席教授负责的项目组管理制度，是清华大学一个独特的人才培养特区；同时又非常地开放，如它行政上挂靠清华大学航天航空学院，业务上受“清华学堂人才培养计划”指导，运行上依托“微纳米力学与多学科交叉研究中心”（Center for Nano and Micro Mechanics，CNMM），并与学校内其他十余个院系和研究中心建立了合作关系。除了有来自全世界不同学科的数十位研究员组成的CNMM，航院本身的教师也具有相当的多学科背景，因此，钱学森班具有强烈的学科交叉特征。例如，负责钱学森班项目的9位核心老师具有的学科背景分别是：力学与多学科交叉（郑泉水）、工科基础（刚体力学李俊峰、固体力学陈常青、流体力学何枫、热力学陈民和任建勋）、数学和人文素质（白峰杉）、生物物理学与创新教育（徐芦平）、心理和教育学（孙沛）。钱学森班作为全校的本科荣誉学位试点，其18门荣誉学位核心课的1/3是综合素养；通过创建“今日与未来”、X-ideas等系列，特别注意同学们视野和知识面的拓广、格局和美感的构建、交流与领导力能力的提升等，以实现T型知识能力结构中的横。