За моторе дизајниране за вакуумска окружења, примарни изазови за решавање су изолација и расипање топлоте. Због одсуства конвекције ваздуха у вакууму, топлота која се ствара током рада не може се лако распршити на конвенционалне начине, због чега је пораст температуре намотаја критично ограничење; сходно томе, потребна је свеобухватна оптимизација у погледу електромагнетног дизајна, избора материјала и термичких структура. Изолациони материјали за намотаје не морају само да поседују високе термичке вредности, већ и да показују ниску испарљивост и компатибилност са вакуумом како би се спречили проблеми као што су испуштање гасова или деградација перформанси изолације током дужег рада. Истовремено, унутрашња структура треба да минимизира непотребно стварање топлоте, а топлота се мора ефикасно преносити ван - преко проводљивости кућишта и оптимизованих топлотних путева - да би се обезбедио стабилан рад у вакууму.
Вакуумска окружења намећу строже захтеве за поузданост моторних материјала и конструкција. Масти, лепкови и одређени неметални материјали који су уобичајени у стандардним моторима могу бити подвргнути испаравању, распадању или променама перформанси у вакууму, потенцијално скраћујући животни век мотора или чак контаминирајући цео вакуум систем. Због тога, избор материјала за моторе специфичне за вакуум даје предност ниском испуштању гасова, отпорности на екстремне температуре и дуготрајној стабилности, заједно са циљаним дизајном за критичне компоненте као што су лежајеви, заптивке и ротори. Што се тиче система лежајева, одговарајуће методе подмазивања морају бити одабране на основу нивоа вакуума, брзина ротације и радних температура; где је потребно, користе се чврсто подмазивање или мазива која су посебно обрађена вакуумом да би се ублажили ефекти трења и хабања.
Штавише, електромагнетне перформансе, контрола брзине и дугорочна радна стабилност су кључни аспекти дизајна. Услови рада у вакууму се значајно разликују од оних у атмосфери; према томе, параметри као што су ваздушни зазори, магнетна кола, спецификације намотаја и структуре ротора морају бити пажљиво усклађени како би се минимизирали губици док се испуњавају захтеви за излазни обртни момент и брзину. За вакуумске моторе велике брзине, посебна пажња се мора посветити механичкој снази ротора, динамичком балансу и проблемима са вибрацијама повезаним са радом при великим брзинама, са ризицима који се смањују кроз прецизну машинску обраду и динамичко балансирање. У практичним применама, свеобухватан приступ дизајну који интегрише факторе као што су нивои вакуума, карактеристике оптерећења, радне температуре и радни циклуси - је од суштинског значаја како би се осигурало да мотор испоручује потребне перформансе уз одржавање високе поузданости и дугог радног века.
