設計階段的目標主要是對待開發系統的構架進行分析和設計，并建立系統構架的基線，以便為之后的實施工作提供一個穩定的基礎。
設計階段包括了系統架構的輸出，一個好的系統架構設計可以幫助人類梳理業務邏輯且抓住核心需求，設計穩定可擴展的業務系統，評估業務開發周期和開發成本，有效的規避風險。
例如蓋房子的時候得有建筑圖紙，有了圖紙，才能核算施工周期。
總體設計是整個系統的框架型設計，意義及其重大，一般情況下不能省略（只有維護項目可以省略總體設計，因為基準項目已經設計完畢），所有的產品開發項目均需要首先進行總體設計，它是設計首要步驟，決不允許本末倒置，不能出現先編碼后設計的情況，這是軟件開發的第二大痛點（大是需求不明確、任意變更需求）。
總體設計分為三個階段：
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階段：初始設計。
在對給定的數據流圖進行復審和精化的基礎上，將其轉化為初始的模塊結構圖。
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第二階段：精化設計。
依據模塊“高內聚低耦合”的原則，精化初始的模塊結構圖，并設計其中的全局數據結構和每一模塊的接口。
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第三階段：設計復審階段，對前兩個階段得到的高層軟件結構進行復審，必要時還可能需要對軟件結構做一些精化工作。