Deneysel araştırma tasarımı, araştırmacının hipotezini test etmeye yönelik bir deney planlama sürecidir. Araştırma tasarımı işlemi, deneysel araştırma dahil birçok farklı türde araştırmada gerçekleştirilir.
Bir araştırma deneyi yapmadan önce, psikologlar, biyologlar ve fizikçiler de dahil olmak üzere her tür araştırmacı, genellikle bir araştırma tasarımı ortaya çıkarır. Tasarım, araştırmacının yolda kalmasına yardımcı olur ve deneyin geçerliliğini sağlamak için tüm temellerin doğru bir şekilde kaplandığından emin olur. Deneysel araştırma tasarımı, deneme sürecinde araştırma ekiplerinin izleyeceği bir plan veya kullanım kılavuzu olarak görülebilir. Tasarım genellikle deneysel araştırmanın geçerliliğini ve başarısını belirlemek için nasıl yapıldığını anlaması gereken profesörler ve meslektaş eleştirmenleri için çalışma konusudur.