기계식은 기본적으로 스트리퍼형과 피커형의 2가지가 있다. 스트리퍼형은 꼬투리가 벌어진 것이든 아닌 것이든 잎과 줄기가 많이 달린 목화를 모두 거둬들인 뒤 필요없는 것은 조면기의 특별한 장치로 제거한다.

스트리퍼형은 서리가 내려 식물성장이 중단된 뒤에 가장 만족스럽게 작업할 수 있다. 종종 스핀들형이라고도 하는 피커형은 벌어진 꼬투리에서 목화를 따내며, 가지는 그대로 남겨놓는다. 축에서 고속으로 회전하는 스핀들은 회전하는 드럼에 부착되어 있는데, 이 드럼은 스핀들을 식물들 사이로 파고들게 한다. 무명섬유는 스핀들 주위에 감겨지고, 도퍼라고 하는 특별한 장치로 떼내어져 기계에 실린 커다란 바구니로 전달된다. 목화수확기는 1850년 미국에서 특허를 냈지만, 사회적·경제적 상황 때문에 1940년대까지는 개발과 사용이 널리 이루어지지 않았다.