Het onderzoeksdesign, of kortweg het design, is een systematische weergave van de meetmomenten bij de te onderscheiden groepen. Elk onderzoek heeft een design en een goed begrip ervan is van cruciaal belang: het is in sterke mate bepalend voor de interne (of liever methodologische) validiteit. Cook & Campbell (1979) hebben op dit terrein een belangrijke voortrekkersrol gespeeld.

In het design wordt in abstracte vorm aangegeven of er één of meerdere meetmomentenzijn. Ook wordt aangegeven of die meting (of metingen) bij één of meerdere groepenplaatsvindt. De redeneringen zijn nu eenvoudig aan te geven. Indien er op meerdere tijdstippen wordt gemeten, dan kan men het verloop in de tijd beschrijven. Indien er meerdere groepen worden "bemeten", dan kan men de groepen onderling vergelijken. De meest simpelste situatie is die waarbij er slechts één groep wordt onderscheiden en er slechts één meting plaatsvindt.

In het design kan men ook aangeven of er een bepaalde gebeurtenis is opgetreden of op zal treden. Die gebeurtenis moet men in de meest brede zin opvatten. De onderzoeker kan deze gebeurtenis expliciet laten plaatsvinden. Men kan een groep een cursus geven, een film laten zien, een bepaalde mededeling geven, etc. De gebeurtenis kan ook op een natuurlijke wijze plaatsvinden: de winkelstraat wordt opgebroken, men breekt een arm, men wint een de hoofdprijs in een loterij, etc. Door het toevoegen van de gebeurtenis kan de onderzoeker nagaan of deze van invloed is, door de groep personen die de gebeurtenis heeft meegemaakt te vergelijken in de tijd (vroeger en nu) of de groep te vergelijken met andere die de gebeurtenis niet heeft meegemaakt of die dat niet is overkomen.

Voor het opstellen van het design, maakt men gewoonlijk gebruik van de volgende afkortingen:

 t₁  = tijdstip 1 of eerste meetmoment
 t₂  = tijdstip 2 of tweede meetmoment
 O₁ = meting op tijdstip 1
 O₂ = meting op tijdstip 2
 X   = de gebeurtenis

Ter illustratie volgen hieronder een aantal voorbeelden.

                                              t₁                 t₂
                                      _________________________
experimentele groep :          O₁       X       O₂
controle groep           :          O₁                 O₂

In deze illustratie zien we dat er in dit onderzoek 2 onderzoeksgroepen zijn: eenexperimentele groep en een controle groep. Bij de experimentele groep vindt een bepaalde gebeurtenis plaats en bij de controle groep niet. Verder zien we dat er vier observaties worden gedaan: twee bij de experimentele groep en twee bij de controle groep; twee observaties vinden voor de gebeurtenis plaats, en twee observaties vinden na de gebeurtenis plaats.

Een concrete invulling van dit design zou de volgende kunnen zijn. Men neme twee bosjes snijbloemen en zet die in de vaas en beoordeelt hun pracht. Daarna doet men bij de ene bos snijbloemenvoedsel en bij de ander niet. Na één week beoordeelt men de beide bosjes opnieuw op hun pracht.
Nog een voorbeeld. Men neme bakstenen en verdeelt hen in twee groepen en stelt hun vorm en kleur vast. De ene groep spoelt men regelmatig af met (schoon) water uit de kraan en de andere met regenwater. Na een jaar gaat men na of ze van vorm en kleur zijn veranderd.

Als het aantal groepen één is, het aantal observaties ook één (en daarmee dus ook het aantal meetmomenten één is), dan krijgt men het volgende design (gemakshalve is er ook geen gebeurtenis):

                                          t₁
                                    _________________________
Onderzoeksgroep :           O₁

Een voorbeeld van een concreet onderzoek met een dergelijk onderzoeksdesign is een onderzoek met de vraag hoeveel auto's per dag een bepaalde overweg passeren. Of: hoeveel wilde olifanten leven er in Afrika. Of: welke brilsterkte heeft men nodig volgens de opticien?

Voor het opstellen van het onderzoeksdesign, is men aan een aantal regels gebonden:

http://www.moaweb.nl/portal_css/MOAweb%20Theme/++resource++moaweb.theme.images/list_bullet.png); font-family: Calibri, 'Lucida Grande', Lucida, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 11.8400001525879px; line-height: 18.9440002441406px;">
• 1. In het design wordt aangegeven welke groepen de onderzoeker onderscheid. Het minimum aantal groepen is één, maar gewoonlijk zijn dat er meer. De onderscheiden groepen worden onder elkaar gezet.
• 2. Tevens wordt vastgesteld wanneer er geobserveerd of gemeten zal worden. Het minimum aantal observaties of metingen is één. Observaties en metingen kunnen gedaan worden voordat de gebeurtenis heeft plaatsgevonden of juist alleen erna. Ook kan men een aantal keren voor of na de gebeurtenis meten of observeren. Het aantal observaties voor en na een gebeurtenis wordt aangeduid met de term meetmomenten. Het aantal meetmomenten zet men horizontaal uit.
• 3. Eén of meerdere groepen kunnen aan een bepaalde gebeurtenis worden blootgesteld. Daar wordt mee bedoeld dat de onderzoeker bepaalt wat de ene groep meemaakt en de andere niet. De groep die de gebeurtenis meemaakt wordt de experimentele groep genoemd. De groep die de gebeurtenis niet meemaakt wordt de controle groep genoemd. In plaats van aan de groep te refereren kan er ook aan de gebeurtenis gerefereerd worden en spreekt men van de experimentele conditie en de controle conditie.
• 4. In iedere groep zit een aantal personen, dieren, planten of objecten. In plaats van personen, dieren, planten of objecten hanteert men ook wel de onbepaalde term onderzoekseenheden of onderzoeksobjecten. Het minimum aantal onderzoeksobjecten is één.

De gegeven voorbeelden van het onderzoeksdesign zijn evenwel nog niet compleet. Onbekend is nog op welke manier de onderzoeker de groepen heeft samengesteld. Het toewijzen van onderzoekseenheden aan de experimentele dan wel de controle conditie kan gebeuren door randomisatie of door matchen. De laatste komt weer in twee vormen voor.

Randomiseren of matchen wordt in het onderzoeksdesign opgenomen door achter de groepen een R of een M te plaatsen. De R wijst er op dat de onderzoekseenheden random aan de groepen zijn toegekend. De M wijst er op dat de groepen door middel van matchen zijn samengesteld. Een voorbeeld van een dergelijke design zou de volgende kunnen zijn:

                                       t₁                t₂
                      ___________________________
Groep 1:                  M      O₁      X       O₂
Groep 2:                  M      O₁              O₂

Een voorbeeld van een onderzoek met een dergelijk design is het aanbieden van een medicijn waarvan een preventieve werking wordt verwacht. De beide groepen worden gematched op de aspecten leeftijd en beroep. De feitelijke metingen betreffen de bloeddruk en hartklachten.

Sommige onderzoekers hebben de neiging om ook op bloeddruk of hartklachten te matchen, maar dat is niet noodzakelijk. In feite vinden hier drie metingen plaats: het registreren van de leeftijd en het beroep is ook een meting.

Opmerking:
De Nederlandse term voor onderzoeksdesign is onderzoeksontwerp. De term onderzoeksontwerp wordt in Nederland echter ook voor een breder kader gebruikt. Om verwarring te voorkomen, wordt de term onderzoeksdesign voorbehouden voor het samenstellen en indelen van de onderzoeksgroepen en de momenten waarop de meting plaatsvindt. De termen onderzoeksontwerp, onderzoeksopzet en onderzoeksplan kan men beter gebruiken voor het aanduiden van "de keuze voor een bepaald design + de keuze van het meetinstrument + de selectie van de te onderzoeken objecten of respondenten + de selectie van de uit te voeren analyses".