يُعد تصميم قوالب الحقن البلاستيكية تخصصًا هندسيًا معقدًا يحوّل تصميم القطعة إلى نظام تصنيعي فعّال قادر على إنتاج مكونات عالية الجودة بشكل مستمر وفعال. تبدأ العملية بتحليل شامل لهندسة القطعة، لتحديد السمات التي تتطلب حركات خاصة للقالب مثل النوى الجانبية للتحتقص (undercuts)، أو الرافعات للخيوط الداخلية، أو النوى القابلة للطي للتحتقص العميق. يقوم مصممو القوالب باختيار القواعد القياسية المناسبة للقوالب والتي تحددها منظمات مثل DME أو HASCO، ثم يقومون بتصميم إدخالات تجويف ونوى مخصصة تُعرّف هندسة القطعة. ويشمل تصميم نظام التغذية القنوات، والبوابات، وكراسى السريان، مع وجود خيارات بين القنوات الباردة (التي تتصلب في كل دورة) والقنوات الساخنة (التي تحافظ على المادة في الحالة المنصهرة). ويُعد تصميم نظام التبريد مهمًا بنفس القدر، حيث توضع القنوات بشكل استراتيجي لضمان استخلاص حراري موحد، مما يقلل من زمن الدورة ويمنع التشوه. ويتضمن تصميم نظام الإخراج دبابيس الإخراج، والأكمام، والشفرات، ولوحات الشد، الموضعَة بحيث تُطبّق قوة كافية دون إتلاف القطعة. ويمنع تصميم التهوية حدوث احتجاز الهواء الذي قد يتسبب في الاحتراق أو عدم اكتمال الملء، بينما تحافظ السمات المحاذية مثل دبابيس التوجيه والتثبيتات على المحاذاة الدقيقة للتجويف طوال دورة التشكيل. ويتم موازنة اختيار المواد لمكونات القالب من حيث مقاومة التآكل، وقابلية التلميع، والتوصيل الحراري، والتكلفة، وتتراوح الخيارات من الفولاذ شبه المقوى للإنتاج المعتدل إلى فولاذ الأدوات المقوى للتطبيقات عالية الحجم. يستخدم تصميم القوالب الحديث برامج CAD/CAE على نطاق واسع لنمذجة ثلاثية الأبعاد، ومحاكاة التدفق، وتحليل التبريد، والتحقق الهيكلي. كما يجب أن تأخذ عملية التصميم بعين الاعتبار متطلبات الصيانة، من خلال دمج عناصر سهلة الاستبدال تتعرض للتآكل، وخطوط مياه سهلة الوصول. ويؤدي التصميم الناجح لقالب الحقن البلاستيكي إلى نظام تصنيعي قوي ينتج أجزاءً مستقرة الأبعاد بأدنى نسبة نفايات، مع تشغيل موثوق عبر مئات الآلاف من الدورات.