De ontwerpprincipes voor gesmede cilinders zijn voornamelijk gericht op sterkte, stijfheid en maakbaarheid; het ontwerp moet voldoen aan de operationele eisen en tegelijkertijd rekening houden met de beperkingen van het smeedproces en de daaropvolgende bewerking.
Eerst worden de wanddikte, diameter en lengte van de cilinder bepaald op basis van werkbelastingen, drukomstandigheden en de richting van de uitgeoefende krachten. De wanddikte moet voldoende zijn om overmatige vervorming onder axiale, radiale of torsiebelastingen te voorkomen en tegelijkertijd materiaalverspilling te vermijden.
Ten tweede richt het ontwerp zich op het optimaliseren van de interne microstructuur en spanningsverdeling. Het smeedproces lijnt de metaalkorrels uit met de richting van de uitgeoefende belasting; daarom moet het ontwerp zorgen voor een continue dwars-doorsnede en een uniforme spanningsverdeling, waarbij scherpe hoeken of abrupte veranderingen in de doorsnede worden vermeden die spanningsconcentraties kunnen veroorzaken. Voor cilinders die afdichtings- of geleidingsfuncties vereisen, moet het ontwerp de juiste afdichtingsgroeven, geleidingshulzen of bewerkingstoeslagen bevatten om nauwkeurigheid tijdens montage en bediening te garanderen.
Ten slotte moet het ontwerp rekening houden met de vereisten voor machinale bewerking en warmtebehandeling. Omdat gesmede cilinders na het smeden doorgaans draaibewerkingen ondergaan aan de binnenboring, eindvlakken en buitendiameter, moeten er voldoende bewerkingstoleranties worden voorzien en moet compensatie voor maatveranderingen of vervorming als gevolg van warmtebehandeling worden overwogen. Het overkoepelende doel is het gebruik van een goed structureel ontwerp en de juiste maatparameters om ervoor te zorgen dat de gesmede cilinder zijn sterkte, precisie en duurzaamheid behoudt onder omstandigheden van hoge belasting, hoge temperatuur of trillingen.