L'ENSTA ParisTech recrute chaque année une vingtaine d'élèves issus de l'École Polytechnique (polytechniciens civils et ingénieurs de l'Armement). Après un stage d'option effectué en co-tutelle, les polytechniciens intègrent l'ENSTA ParisTech en troisième année. Cette voie est offerte également aux normaliens titulaires de l'agrégation.
Après deux semaines consacrées à un cursus d'harmonisation en informatique et à un stage de communication, le cycle de formation de 4ème année comporte un cursus d'enseignement suivi d'une période de stage.
Le stage de fin d'études se déroule sur une durée minimale de six mois. Sa durée est de 9 mois pour les ingénieurs de l'Armement, qui suivent, en outre, un mois de formation à l'administration et aux milieux européens et un stage de connaissance du milieu opérationnel de 6 mois.