АО «МСЗ» производит ядерное топливо для атомных электростанций, судовых и исследовательских реакторных установок. Топливо поставляется в виде тепловыделяющих сборок для разных типов реакторов российского дизайна как в России, так и за рубежом. Предприятие входит в контур управления Топливной компании Росатома «ТВЭЛ».
На заводе также производятся элементы систем безопасности: поглощающие элементы и органы регулирования систем управления и защиты реакторов. Это оборудование предназначено для управления реактором при его пуске, работе на мощности и планового останова.
АО «МСЗ» стояло у истоков становления и развития отечественной атомной энергетики. На предприятии была изготовлена партия тепловыделяющих элементов для первой в мире АЭС в Обнинске.
Завод производит ТВС для реакторов ВВЭР-440, ВВЭР-1000, РБМК-1000, БН-600, 800, ВК-50, ЭГП-6, порошки и топливные таблетки. Сложное и наукоемкое производство требует особой надежности, поэтому завод одним из первых в России сертифицировал свою систему менеджмента качества на соответствие международному стандарту ИСО 9000. Впоследствии заводская система экологического менеджмента была сертифицирована на соответствие требованиям ИСО 14001.
В 2023 году на Машиностроительном заводе изготовлена 100-тысячная топливная кассета для реактора ВВЭР-440 и 10–тысячная сборка для реактора БН.
