内燃机总体设计是整个产品开发的第一阶段，其中依次包括：产品战略决策；主要技术经济指标与设计结构参数的论证与选择；总体设计图纸绘制(包括这一阶段必需的简便计算)。
 　总体设计技术和决策水平的高低，将从根本上决定整个产品的命运。而其失误通常也是全局性的，使整个产品的技术水平或成本难以经受市场角逐。而且在大多数情况下，不易通过投产后的改进加以挽回。30年来特别是近15年来，世界上大量新研制的机型中有相当一部分就是由于开发决策或总统参数选择缺乏预见性，或总统设计结构不够先进，或设计超越发展现实，或成本过高，这些新机型公开发表后但又在实际竞争中难以占领市场，有些虽建成生产能力因达不到应有的销售数量，而被迫放弃。柴油机新产品因为某个主要零部件的设计水平不高而使整个产品被淘汰的情况很少出现，因为绝大多数非全局性的缺陷总是可以改进的。总体设计失误，如果再加上研制和论证过程违背科学程序，那就有可能导致千万投资的巨大浪费。
 　总体设计的负责人通常是该产品的主任设计师。虽然对整个企业而言，决策阶段的主要责任和权利属于其领导集团，但由于新产品开发工作只是整个企业经济技术活动的一部分，厂长和总工程师不可能全过程地参加。通常真正权利主持调研与论证的是主任设计师，决策集团只有从主任设计师处获得系统的和客观全面的调研论证结果，再加上自己的经验，才可能作出正确的经得起历史考验的产品开发决策和企业投资决策。
  　主要设计指标和结构参数的决定，是企业领导集团对所设计的产品的先进程度决策的展开与定量化。主任设计师和全体设计人员应该准确地理解企业领导的决策和充分了解国内外产品的水平，这样才有可能准确地选定各项设计指标和结构参数来定量地体现其决策思想。主任设计师在大体综合优化(另一方面也是均衡)地选择各项参数的同时，还应根据本企业的工艺传统，扬长避短，以使新产品在开发过程中进展更为顺利和更有生命力。
  　总体设计图纸的主要部分，特别在横剖面图，一般应该由主任设计师(总设计师)亲自绘制，此时应该具有"落笔值千金“，“一笔定终身”的责任感和使命感，来塑造自己产品的每个细节，包括功能、成本和美感。
  　作为设计师应该充分认识技术和经济的关系。技术是手段，经济是目的，技术是实现经济目的的工具。我们设计柴油机的目的是为了向国内外销售，并获取利润，促进国民经济的发展，因此技术必须服从经济，服从市场需求。
  　一个全新的柴油机产品型号或产品系列在总体设计师阶段需要完成如下工作内容。
1、产品战略决策阶段
 1).市场调研报告——配套车辆和其它配套用途的市场容量，以及竞争对象的技术，成本和售价等方面的实力分析。虽然这主要是销售部门的任务，但主任设计师应对此有由表及里的分析和对技术发展趋势有更深层次的认识。
 2).企业对新产品的投资能力和生产规模的可行性分析(以总工程师为主)。
 3).产品设计技术任务——整个新产品开发技术目标方面的指令性文件。
2、总体设计阶段
 1).主要结构参数选择；主要工作系统的设计方案构思。
 2).纵横剖面图；不同缸数及各典型配套机型的外形布置图。
 3).机体、气缸体盖、活塞、连杆、曲轴等的方案图。
 4).总体设计说明书。
对于扩缸、变行程或大规模产品改进等改型设计，则可视其具体需要，对上述项目作一定程度的简化。
   主任设计师(总体设计师)的主要任务如下：
  　1).为企业发展决策层就新产品决策提供详细的国内外市场和技术方面的背景资料，并产于决策讨论。
 　 2).根据市场要求及本企业的技术(工艺和产品)基础和管理基础准确均衡地选择设计指标。
 　 3).在上述基础上主持设计组内容各项结构参数的选择、论证与确定。
 　 4).在技术上领导各项性能和结构强度方面的预研工作及分析计算工作。
 　 5).直接负责总体设计，包括纵横剖面及各种配套用途的外形布置。及为此而进行的机体、缸盖、曲轴、活塞、连杆等主要件的初方案设计以及此目的的简便计算。
 　 6).展开整机设计后，指导各部件设计，在部件与整机及部件间进行协调，总体设计师应以整机的知识造诣、经验和目前的工作职责，自然地位紧密连接各部件设计的纽带和整个设计技术的中枢。
 　 7).协同部件设计师，选用合理的计算和测试方法，共同分析所获结果。
  　8).审校全部设计图纸、专门技术条件、计算书、测试报告和试验报告。
  　9).主持各种性能与可靠性考核试验，并负责通过鉴定。
  　10).主持对小批试制产品的用户的技术服务和实地配套试验，回收信息，改进设计。
为了能够胜任上述各项任务，主任设计师(总体设计师)应该尽可能具有下列专业造诣：
  　1).要有相当程度的主要固定——机体、缸盖(至少两者之一)和主要运动作——曲轴、活塞连杆(至少两者之一)的零部件设计经验。因为这是柴油机的基本骨架。整机的可掌性、紧凑性、轻量化与这些零部件有最紧密关系。新产品的重大设计特点将从这些主要件结构中体现。
  　2).总体设计师要有丰富的"结构词汇"。诗文是由最贴切的词汇组成文句来表达思想，越是词汇丰富的作家就越能自如地运用最合适的词汇，组成动人的文句表达自己深刻的思想感情。而发动机的设计是由一系列机械结构来实现零部件功能，设计师的"结构词汇"越丰富，拥有可供选择的方案就越多，因此在结构的功能、紧凑性、工艺性和成本等方面就越容易接近优化，就能根据具体周围的相关零部件，作出最有效和最巧妙的设计。
  　3).任何设计都是以前人的成功经验和失败教训为基础，任何柴油机新产品都是以老产品为基础，所有结构词汇也都来自以往产品的实例。因此总体设计师应该熟悉尽肯能多的国内外同类产品，特别是先进产品。如果能进一步了解历史演变及改进发展过程，则更能了解各种设计结构的效果，更有把握地吸取其他机型的成功经验。此外，也希望尽可能掌握经过实践考验的计算安全判据及其适用条件。
 　 4).要熟悉车辆，因为柴油机只有与车辆或其它工作机械配套，作为其动力，才能成为最终产品。决定柴油机的市场竞争力的因素，除了性能，可靠性、耐久性与成本外，车辆配套适应性也是重要因素，总体设计师应深切认识对配套的适应，除了功率和转速这些必要条件外，还应了解下列方面的适应要求，因为现在市场不是寻求一台勉强能用的发动机，而是需要十分适合该种车型的柴油机。
     (1).安装传动条件的适应：例如发动机宽度对车架内侧宽度，发动机高度对驾驶室和发动机罩盖的适应等。发动机设计者应该尽可能熟悉它可能的配套对象的与发动机直接相连或相邻部份的主要结构，使之能"此凹彼凸"配合默契。
     (2).配套环境的适应：应该了解各种有关的配套机械工作的气温、空气密度、尘土密度、有否腐蚀性气体、地面坡度等工作环境，车辆周围对防火、噪声、排放等方面限制的严格程度等。
     (3).散热条件的适应：在车辆上发动机风扇端相对于前进方向的关系；车辆发动机罩下冷却空气进出条件；底盘传动部分附加给发动机冷却系统的散热要求；散热器允许获得的空间尺寸等。这些都将直接影响柴油机冷却系统设计。
     (4).维修条件的适应性:发动机上需要经常维修保养的零部件的布置位置应与车辆可能提供的维修空间适应，因此设计师应基本掌握配套对象的维修条件。
     (5).负荷率强度的适应:不同车辆有不同的负荷率，应采用不同的发动机配套功率标定。设计师事先掌握各种配套对象的负荷率强度，然后用合适水平的功率标定予以适应。
     不同车辆上述各方面的要求是不同的，总体设计师在有较深了解的基础上归纳其共性，尽可能予以满足；对相互矛盾的要求，则先满足较大批量的对象，而对其他对象则事先应考虑最简捷的变型设计。
     (6).总体设计师也应具备一定的工艺知识，这样才有能避免在设计完成后因工艺性不良而不得已被逼着修改，能在保证产品先进性的同时，主动改善设计工艺性，自觉地协调好设计结构需要和生产效率之间的矛盾。同时也有能力使工艺师在必要时克服自身困难，支持产品的先进性。只有具备相当工艺知识的设计师，才能够客观地衡量结构的得失，予以优化，以获得在产品技术水平和成本方面都有竞争力的柴油机。
     (7).要有比较丰富的想象力。复杂机械产品设计师的想象力，主要根植于现有结构的娴熟和功能机理的深切理解，今后遇到困难和矛盾时，就善于和敢于在此基础上创造出新结构。
   　值得指出的是，主任设计师或总体设计师最为设计组的领导者和设计工作的组织者，必须具备作为基层技术领导人的思想和心理素质。例如善于团结下属人员，刻苦、坚毅和责任心强，善于分清主次和综合归纳等等。