설계상의 결함은 더 나은 대체설계가 있음에도 제조업자가 이를 선택하지 않아 제조물을 안전하지 않게 만든 경우를 말한다. 이로 인한 문제 발생 시 피해 소비자가 원고에게 손해가 되지 않는 안전하고 합리적인 대체설계가 있음을 증명하여야 하는데, 결함 판단에는 다양한 요소가 고려되어야 한다.
설계상의 결함은 제조업자가 합리적인 대체설계를 채용하였더라면 피해나 위험을 줄이거나 피할 수 있었음에도 불구하고 대체설계를 채택하지 아니하여 당해 제조물이 안전하지 못하게 된 경우를 말하고, 이는 제조물의 안전성, 효용성, 매력성 및 가격 등을 기초로 하여 제조자의 계획 또는 의식적 선택의 결과로 발생하는 것으로 보고 있다. 예컨대, 제조업자가 쉽게 손상될 수 있는 자동차브레이크를 설계한 경우가 이에 해당한다. 이 경우 피해 소비자가 안전한 대체설계가 가능하고 합리적이라는 것을 증명하여야 할 것인데, 동종 또는 유사 제품의 분석·비교, 제조사의 판매 후 설계의 개선이나 변경, 동종의 피해사례, 제조판매 후 제조물의 회수 여부 등의 입증을 통해 적어도 원고의 손해를 초래하지 않을 실현가능한 다른 설계가 있을 수 있다는 점을 입증하면 가능할 것이나, 설계상의 결함을 판단함에 있어서는 당해 제조물의 유용성, 해당 설계로 초래되는 위험의 중요성, 그 위험의 발생가능성, 제조자의 위험회피능력, 대체설계의 비용 및 그 역효과, 제조자의 기술 수준 등 다양한 요소를 고려하여야 할 것이다.