液压卡盘不仅要向钻杆传递扭矩和回转运动，而且还要向钻杆传递轴向运动和给进力。因此液压卡盘对设计也有很大的要求。
为了使钻机的工作可靠，设计液压卡盘时首先应保证卡瓦对钻杆具有足够的夹紧力，且夹紧后有自锁能力，使卡瓦夹紧主动钻杆后不出现轴向或周向的相对滑动。其次，夹紧面积要大，夹紧力分布要均匀，不致损伤主动钻杆表面。第三，应考虑各零部件相互拆装时的难易程度、易损件和卡瓦更换时的方便程度；第四，使用钻杆的直径规格不能太多，否则随卡瓦径向移动尺寸的增大，液压卡盘的外形尺寸也相应增加，如果采取更换卡瓦来满足不同直径的钻杆，液压卡盘就要经常拆装，将影响钻机的使用性能。因此，液压卡盘的设计既要保证夹紧可靠和拆装方便，又要尽量缩小其外形尺寸。
只有满足了以上要求设计出来的液压卡盘，才能够适用于各种工业生产。