При розробці двигунів спеціально для застосування у вакуумі фактичне робоче середовище та умови вакууму повинні бути основними міркуваннями. На відміну від стандартних двигунів, двигуни, що працюють у вакуумі, стикаються з проблемами щодо розсіювання тепла через розріджену атмосферу; тому номінальна потужність і конструктивні конфігурації повинні бути ретельно визначені на основі робочого рівня вакууму, температури навколишнього середовища, робочого циклу та характеристик навантаження. Управління температурою також має вирішальне значення під час проектування, щоб запобігти надмірному підвищенню температури під час тривалої роботи, що може поставити під загрозу ізоляцію обмотки та погіршити функціональність обладнання.
Внутрішні матеріали та системи ізоляції також є важливими аспектами дизайну. Стандартні матеріали можуть страждати від виділення газів, прискореного старіння або погіршення ізоляційних характеристик у вакуумі; отже, відповідний емальований провід, ізоляційні матеріали, підшипники та ущільнювальні компоненти повинні бути обрані на основі конкретних умов експлуатації. Крім того, ізоляція обмоток і методи кріплення повинні бути розроблені для мінімізації виділення газів і підвищення стабільності роботи.
Що стосується механічної конструкції, ключовими факторами є баланс ротора, конфігурація підшипників і точність посадки компонентів. Значний дисбаланс ротора під час роботи на високій швидкості може спричинити вібрацію та шум, потенційно скоротивши термін служби підшипників та інших компонентів. Таким чином, для забезпечення безперебійної роботи необхідний строгий контроль розмірів деталей і монтажних зазорів, а також перевірка за допомогою динамічного балансування та тестування без навантаження.
Нарешті, спосіб монтажу, електричні параметри та схема управління повинні бути адаптовані до конкретного обладнання. Різні системи, такі як вакуумні насоси, вакуумні печі, обладнання для нанесення покриттів і системи вакуумного транспортування, висувають різні вимоги щодо потужності двигуна, швидкості обертання та можливостей безперервної роботи. Лише шляхом комплексного вирішення питань рівня вакууму, розсіювання тепла, ізоляції, механічної міцності та обмежень щодо встановлення двигун може підтримувати стабільну продуктивність у фактичних умовах експлуатації, збалансовуючи термін служби та витрати на технічне обслуговування.
