Процесс проектирования трубопроводных систем состоит из двух этапов: первый — компоновка и выбор схемы сооружения, второй — разработка рабочего проекта конструкций. Процесс проектирования на первой стадии, состоящей в выборе и назначении схемы сооружения, разносторонен и требует учета многих технических, экономических и эксплуатационных факторов, в связи с чем разработка общих рекомендаций на этой стадии значительно затруднена. Проектирование здесь сводится к решению двух задач: выявлению основных характеристик системы и выбору оптимального варианта схемы сооружения. Первая задача обуславливает необходимость установления требований, которым должно удовлетворять сооружение в целом. Одни из основных требований — эксплуатационные, предполагающие безаварийную работу всех звеньев системы. Выход из строя даже одного участка ограниченной протяженности прекращает работу всей трассы и может привести к остановке предприятия, т. е. эксплуатационные требования состоят в том, чтобы при непрерывном транспортировании продуктов по трубопроводу были обеспечены безаварийность его работы при всех режимах эксплуатации и безопасность людей. Экономические требования состоят в оптимальности принятых технических решений, уменьшающих стоимость сооружения до минимальной.

Из перечисленных требований трудно выделить основные, так как степень их важности в каждом случае различна. Порой они вступают между собой в противоречие, и для конкретной системы оно может быть неоднозначно. Так постоянно противоречие в трубопроводных системах между требованиями максимального сокращения длины трассы для уменьшения ее стоимости и в то же время создания трассы переменных направлений для уменьшения усилий от температурных деформаций на опоры и примыкающее оборудование. В зависимости от того, какие рабочие функции выполняются несущими элементами или специальным оборудованием, установленным на сооружении, трубопроводные системы можно разделить на две группы. К первой относятся трубопроводные системы так называемой «балочной» прокладки, в которых несущие элементы выполняют также рабочие функции. Ко второй — системы, в которых несущие конструкции служат только опорами для технологических элементов, выполняющих рабочие функции. Примером систем второй группы могут служить трубопроводы эстакадной прокладки, а также висячие переходы.

При проектировании систем первой группы необходимо учитывать, что в связи с выполнением рабочих функций несущие элементы должны обладать дополнительными качествами — плотностью соединений, технологическим уклоном и т. п. Одно из важнейших требований — необходимость обеспечения наилучших условий работы оборудования. Трубопроводная система вместе с оборудованием (задвижки, компенсаторы, устройства для снижения давления, заглушки) представляют собой единую конструкцию. Поэтому формы сооружения в некоторых случаях могут вызвать необходимость в изменении самого оборудования.