Základem konstrukce trubky z uhlíkové oceli je zajištění její tlakové-únosnosti při provozním tlaku. Tloušťku stěny potrubí je třeba vypočítat a určit na základě tlaku média, průměru potrubí, provozní teploty a pevnosti materiálu. Mezi běžně používané vzorce patří návrhové vzorce z norem ASME nebo GB, které zajistí, že potrubí během dlouhodobého provozu neprojde plastickou deformací nebo prasknutím, a zároveň zohlední hospodárnost a využití materiálu.
Konstrukce trubek z uhlíkové oceli také vyžaduje zvážení způsobů připojení a těsnicích vlastností. Výběr způsobů připojení, jako je svařování, příruby a závity, by měl být založen na provozním prostředí potrubí a požadavcích na údržbu a současně zajistit spolehlivé utěsnění. Přesnost opracování konců trubek, kvalita svarů a výběr těsnících těsnění jsou důležité faktory pro zajištění, aby potrubní systém netěsnil.
Při navrhování trubek z uhlíkové oceli je třeba posoudit vlastnosti média a podmínky prostředí. V případě potřeby by měla být přidána antikorozní opatření nebo by se měla prodloužit životnost vnitřního obložení/nátěru. Současně se v návrhu obvykle používá bezpečnostní faktor, který zohledňuje neočekávaný přetlak, kolísání teploty a faktory stárnutí, což zajišťuje, že potrubní systém může stále bezpečně fungovat v extrémních podmínkách.