Motorer designet for vakuumapplikasjoner deler visse strukturelle likheter med standardmotorer - typisk bestående av en stator, rotor, viklinger, lagre og et hus - men deres interne strukturer krever spesifikke modifikasjoner på grunn av det unike driftsmiljøet. Utover å gi strukturell støtte og beskyttelse, må motorhuset lette varmeavledning; følgelig tar design ofte sikte på å forkorte den termiske ledningsbanen fra det indre til det ytre. Statoren består først og fremst av en jernkjerne og viklinger; sistnevnte bruker isolasjonsmaterialer som er egnet for vakuummiljøer for å minimere utgassing som kan kompromittere vakuumkvaliteten. Rotordesignet er skreddersydd til spesifikke krav til rotasjonshastighet og belastning, og balanserer mekanisk styrke med behovet for å minimere tap og vibrasjoner under drift.
Lagersammenstillingen er en kritisk komponent i vakuumspesifikke motorer. Fordi lufttettheten er lav i et vakuum, kan standard smøremetoder vise seg å være ineffektive, noe som fører til forringet lagerytelse; derfor må lagertype og smøremetode velges basert på motorens hastighet, belastning og det spesifikke vakuumnivået. I applikasjoner som krever høy vakuumrenhet, minimeres bruken av smøremidler ofte for å forhindre forurensning forårsaket av utgassing av smøremiddel. Videre påvirker passformen mellom akselen og lagrene direkte vibrasjoner og støynivåer; derfor er høy dimensjons- og monteringspresisjon avgjørende under strukturell design og produksjon.
Vakuumspesifikke motorer har vanligvis en kompakt design for å redusere mengden av interne materialer og komponenter, og dermed minimere potensielle kilder til utgassing. Innvendige komponenter - som isolasjon, lim og andre ikke-metalliske deler - gjennomgår strenge valg for å sikre bruk av materialer med lav utgassing og god termisk stabilitet. For høyhastighets vakuummotorer gjennomgår rotoren dynamisk balansering, og akselen og støttestrukturene er nøye konstruert for å dempe vibrasjoner generert ved høye rotasjonshastigheter. Til slutt, når motoren integreres med vakuumutstyr, vurderes faktorer som monteringsdimensjoner, forseglingsmetoder og ledningskonfigurasjoner for å sikre at motoren oppfyller drivkravene samtidig som den forblir kompatibel med driftsforholdene til hele vakuumsystemet.
