עקרונות העיצוב של צילינדרים מחושלים מתרכזים בעיקר בחוזק, קשיחות ויכולת ייצור; התכנון חייב לעמוד בדרישות התפעוליות תוך התאמה לאילוצים של תהליך הפרזול והעיבוד שבאחריו.
ראשית, עובי דופן, קוטר ואורך של הגליל נקבעים על סמך עומסי עבודה, תנאי לחץ וכיוון הכוחות המופעלים. עובי הדופן חייב להיות מספיק כדי למנוע עיוות מוגזם בעומסים ציריים, רדיאליים או פיתולים תוך הימנעות מבזבוז חומר.
שנית, התכנון מתמקד באופטימיזציה של מבנה המיקרו הפנימי וחלוקת המתח. תהליך החישול מיישר את גרגרי המתכת עם כיוון העומס המופעל; לכן, העיצוב צריך להבטיח חתך רציף- וחלוקת מתח אחידה, הימנעות מפינות חדות או שינויי חתך פתאומיים שעלולים לגרום לריכוזי מתח. עבור צילינדרים הדורשים פונקציות איטום או הנחיה, התכנון חייב לכלול חריצי איטום מתאימים, שרוולי הנחייה או קצבאות עיבוד כדי להבטיח דיוק במהלך ההרכבה והתפעול.
לבסוף, התכנון חייב לקחת בחשבון את דרישות העיבוד והטיפול בחום. מכיוון שצילינדרים מחושלים עוברים בדרך כלל פעולות סיבוב על הקדח הפנימי, פני הקצה והקוטר החיצוני לאחר חישול, יש לספק קצבאות עיבוד נאותות, ויש לשקול פיצוי על שינויי מימד או עיוות הנובע מטיפול בחום. מטרת העל היא להשתמש בתכנון מבני קול ובפרמטרים ממדיים מתאימים כדי להבטיח שהגליל המחושל ישמור על חוזק, דיוק ועמידותו בתנאים של עומס גבוה, טמפרטורה גבוהה או רטט.