六西格瑪設計是一種嚴格的新產品或新服務的設計方法，在縮短交付時間、降低開發成本、提高產品或服務的有效性、提高客戶滿意度方面具有顯著的意義。就新產品或新服務的整個過程而言，產品開發過程中的六西格瑪設計，其流程為：識別(identify)、定義(define)、研制(develop)、優化設計(optimize)、驗證(verify)。(IDDOV模式是常用的設計模式)。
(1)識別階段：主要是建立六西格瑪項目小組，通過項目團隊章程；主要任務是廣泛收集客戶需求，這是六西格瑪設計中非常重要的一項工作，因為脫離了客戶需求的新產品，無論有多么新奇也是毫無意義。
(2)定義階段：通過質量功能展開，將第一階段的客戶需求轉化為實際要求。它是一個綜合性的項目組規約，規定項目運作時遵守的原則和規則，規定可交付文件和預算以及對項目組的期望和給予的資源。
(3)研制階段：逐漸形成適用于某個解決方案的初步商業概念。它是概念設計，是在概念上提出滿足企業和客戶需求的模型。為了確保設計創造性，這個階段需要寬松的環境。
(4)優化設計階段：遵照穩健性原則，在一個由企業和客戶需求確定的制約范圍內自由設計，目標是滿足企業和客戶需求，在保證盈利的條件下提高客戶滿意度。
(5)驗證階段：從概念到設計的最后形成，考察驗證生產能力，然后建立、測試、固化原有的模型。
以上五個階段分為兩步：第一步是識別和定義，第二步為研制、優化、驗證。概括地說，計劃伴隨著實施。第一步的目標在于為將來的努力提供一個堅定、清晰的方向。確定了第一步的方向是正確的，接下來的工作就是開發概念，設計產品方案，然后由優化設計階段的穩健設計來決擇最好的方案，緊接著在公差設計中，計算如何在不降低質量的前提下，低成本運作。
