系统设计（System Design）在健壮设计方法体系中有着十分重要的作用。在顾客需求明确后，如何有针对性地开发出技术含金量高、生命力强、适销对路的产品，从根本上决定了产品的质量，也直接决定了企业的成败。从产品开发过程来讲，科学的系统设计方法用于指导和支持产品的开发，将控制源头质量。田口博士倡导三次设计，即系统设计、参数设计和容差设计。他创造性地提出了参数设计和容差设计的原理、方法并开展了大规模的实践，但他没有提出系统设计的具体方法。长期以来，系统设计是健壮设计的薄弱环节。
20世界90年代以后，在质量学界专家的不懈努力下，业界对系统设计的过程及其一般规律有了深入的理解，提出了一些新的方法，主要有西欧流派的理论、公理化设计和解决创造性问题的理论（TRIZ）等。
西欧流派的理论认为设计是一个映射的过程；功能的实现过程是能量、材料及信息流的转换；对功能可进行逐层分解；给出了科学的设计流程。公理化设计提出了设计的实质和应遵循的原则。TRIZ方法是苏联从1946年开始对数以百万计的专利文献加以研究，总计和提炼的技术系统创新规律的体系，在产品的创新方法方面是一个极大的突破。我国航空工业界在与国外合作过程中， 引进和掌握了先进的自顶向下设计方法，通过对自顶向下设计的一般原则与方法的研究，给出了通用的自顶向下设计方法。以上方法各有千秋，从不同方面揭示了系统设计规律，并已应用于工程实践，产生了良好的效果。
