每一种仓储货架在设计过程中都要分为几个步骤，自动化立体仓库货架也不例外。每一种设计阶段都要达成预定的目标，这样设计出来的产品才能到达优质的标准。
（一）设计前的准备工作
这一阶段是很重要的，相当于软件设计中的需求分析阶段，这个阶段要设定目标以及设计标准，通过调研搜集设计数据，找出各种制约条件，然后对齐进行详细的分析。
基本包括，了解建库现场的条件，在设计过程中需要考虑的专业需要，指定第三方物流企业对人力物力方面的投资，另外还要与第三方物流有的其他方面进行了解。
(二)库场的选择与规划
库场的选择和布置对于仓储系统的基建投资、物流费用、劳动条件等都有重要的意义。考虑到城市规划、第三方物流企业的整体运作，自动化立体仓库最好选在靠近港口、码头、货运站等交通枢纽，或靠近生产地或原材料产地，或靠近主要的销售市场，这样可以大大地降低第三方物流企业的费用。
(三)确定仓库形式、作业方式和机械设备参数以及货物单元形式及规格
仓库货架的形式需要在调查入库货物品种的基础上确定。一般都采用单元货格式仓库，如果存储的货物品种单一或很少，而且货物批量较大，可以采用重力式货架或者其他形式的贯通式仓库。根据出入库的工艺要求(整单元或零散出入库)来决定是否需要堆垛拣选作业，如果需要拣选作业，再确定拣选作业的方式。
由于自动化立体仓库的前提是单元化的搬运，所以确定货物单元的形式、尺寸和重量是一个非常重要的问题。它会影响到第三方物流企业对仓库的投资，而且会影响到整个仓储系统的配备、设施等问题。因此，为了合理确定货物单元的形式、尺寸和重量，应根据调查和统计的结果，列出所有可能的货物单元形式和规格，并做出合理的选择。对于那些形状和尺寸比较特殊或者很重的货物，可以单独处理。
(四)确定库容量(包括缓存区)
库容量是指在同一时间仓库可容纳的货物单元数，这对自动化立体仓库来说是一个非常重要的参数。由于在库存周期会受到许多预料之外因素的影响，因此库存量的波峰值有时会大大超出自动化立体仓库的实际库容量。除此之外，有的自动化立体仓库仅仅考虑了货架区的容量，而忽视了缓存区的面积，结果造成缓存区的面积不足，使得货架区的货物出不来，库房外的货物进不去。
(五)库房面积分配和人员设备匹配
一般占用的总面积是一定的，但很多第三方物流企业在建造自动化仓储时只重视办公实验面积，而忽视了库房面积，这种局面的确是很尴尬的，所以这种情况也只能通过向空间发展来达到要求。
自动化立体库相对于其他仓储货架，自动化程度较高，但在运作的时候仍然需要一定的人工劳动配合，自动化立体仓库采用了很多先进设备，因此对操作人员的素质要求比较高。
(六)系统数据的传输和整体运作能力
就想计算机设备一样，系统数据传输或数据冗余容易造成立体库运行效率低，所以要考虑自动化立体库与第三方物流企业上下级管理系统间信息传递的问题。系统间的各个环节也是有一个木桶效应的问题，也就是最短的那个木板决定了整桶的容量。所以仓储间各个设备都要达到预定的水平，相互间的协调和兼容性一定要好，这样整体运作能力才够强大。