Za motore dizajnirane za vakuumska okruženja, primarni izazovi za rješavanje su izolacija i rasipanje topline. Zbog odsustva konvekcije vazduha u vakuumu, toplota koja se stvara tokom rada ne može se lako raspršiti na konvencionalne načine, zbog čega je porast temperature namotaja kritično ograničenje; shodno tome, potrebna je sveobuhvatna optimizacija u pogledu elektromagnetnog dizajna, odabira materijala i termičkih struktura. Izolacijski materijali za namotaje ne samo da moraju posjedovati visoke termičke ocjene, već i pokazati nisku isparljivost i vakuumsku kompatibilnost kako bi se spriječili problemi kao što su ispuštanje plinova ili degradacija performansi izolacije tokom dužeg rada. Istovremeno, unutrašnja struktura treba da minimizira nepotrebno stvaranje toplote, a toplota se mora efikasno prenositi van - preko provodljivosti kućišta i optimizovanih toplotnih puteva - da bi se obezbedio stabilan rad u vakuumu.
Vakuumska okruženja nameću strože zahtjeve za pouzdanost materijala i konstrukcija motora. Masti, ljepila i određeni nemetalni materijali uobičajeni u standardnim motorima mogu biti podvrgnuti isparavanju, razgradnji ili promjenama performansi u vakuumu, potencijalno skraćujući vijek trajanja motora ili čak kontaminirajući cijeli vakuumski sistem. Stoga, odabir materijala za motore specifične za vakuum daje prednost niskom ispuštanju plinova, otpornosti na ekstremne temperature i dugotrajnoj stabilnosti, zajedno sa ciljanim dizajnom kritičnih komponenti kao što su ležajevi, zaptivke i rotori. Što se tiče sistema ležajeva, odgovarajuće metode podmazivanja moraju biti odabrane na osnovu nivoa vakuuma, brzina rotacije i radnih temperatura; gdje je potrebno, koriste se čvrsto podmazivanje ili maziva koja su posebno obrađena vakuumom kako bi se ublažili efekti trenja i habanja.
Nadalje, elektromagnetne performanse, kontrola brzine i dugoročna radna stabilnost su ključni aspekti dizajna. Radni uslovi u vakuumu značajno se razlikuju od onih u atmosferi; prema tome, parametri kao što su zračni zazori, magnetna kola, specifikacije namotaja i strukture rotora moraju biti pažljivo usklađeni kako bi se minimizirali gubici uz ispunjavanje zahtjeva za izlaznim momentom i brzinom. Za vakumske motore velike brzine, posebna pažnja se mora posvetiti mehaničkoj čvrstoći rotora, dinamičkoj ravnoteži i problemima s vibracijama povezanim s radom pri velikim brzinama, s rizicima koji se smanjuju preciznom obradom i dinamičkim balansiranjem. U praktičnim primenama, sveobuhvatan pristup dizajnu koji integriše faktore kao što su nivoi vakuuma, karakteristike opterećenja, radne temperature i radni ciklusi - bitan je kako bi se osiguralo da motor isporučuje potrebne performanse uz održavanje visoke pouzdanosti i dugog veka trajanja.
