Základom konštrukcie rúr z uhlíkovej ocele je zaistenie ich tlakovej-únosnosti pri prevádzkovom tlaku. Hrúbku steny potrubia je potrebné vypočítať a určiť na základe tlaku média, priemeru potrubia, prevádzkovej teploty a pevnosti materiálu. Bežne používané vzorce zahŕňajú dizajnové vzorce podľa noriem ASME alebo GB, aby sa zabezpečilo, že potrubie nedôjde k plastickej deformácii alebo prasknutiu počas-dlhodobej prevádzky, pričom sa zohľadní aj hospodárnosť a využitie materiálu.
Konštrukcia rúr z uhlíkovej ocele tiež vyžaduje zváženie spôsobov pripojenia a tesniaceho výkonu. Výber spôsobov pripojenia, ako je zváranie, príruby a závity, by mal byť založený na prevádzkovom prostredí potrubia a požiadavkách na údržbu pri zabezpečení spoľahlivého utesnenia. Presnosť opracovania koncov rúr, kvalita zvaru a výber tesniacich tesnení sú dôležitými faktormi, ktoré zabezpečia, že potrubný systém nebude presakovať.
Pri navrhovaní rúr z uhlíkovej ocele treba posúdiť vlastnosti média a podmienky prostredia. Ak je to potrebné, mali by sa pridať antikorózne opatrenia alebo by sa mala použiť úprava vnútornej výstelky/povlaku na predĺženie životnosti. Zároveň sa pri návrhu zvyčajne používa bezpečnostný faktor, ktorý zohľadňuje neočakávaný pretlak, kolísanie teploty a faktory starnutia, čím sa zabezpečí, že potrubný systém môže stále bezpečne fungovať v extrémnych podmienkach.