Fyrir mótora sem eru hannaðir fyrir lofttæmisumhverfi eru aðal áskoranirnar sem þarf að takast á við einangrun og hitaleiðni. Vegna skorts á loftræstingu í lofttæmi getur varmi sem myndast við notkun ekki auðveldlega dreifst með hefðbundnum aðferðum, sem gerir vindhækkun hitastigs mikilvæga þvingun; þar af leiðandi er þörf á alhliða hagræðingu varðandi rafsegulhönnun, efnisval og hitauppbyggingu. Vinda einangrunarefni verða ekki aðeins að hafa háa hitaeinkunn heldur einnig hafa litla sveiflu og lofttæmissamhæfni til að koma í veg fyrir vandamál eins og útgasun eða rýrnun einangrunarframmistöðu við langvarandi notkun. Samtímis ætti innri uppbyggingin að lágmarka óþarfa hitamyndun og varma verður að vera fluttur út á skilvirkan hátt út í gegnum hlífðarleiðni og hámarks hitaleiðir - til að tryggja stöðugan rekstur í lofttæmi.
Tómarúm umhverfi gerir strangari kröfur um áreiðanleika vélknúinna efna og mannvirkja. Feiti, lím og ákveðin málmlaus efni sem algeng eru í stöðluðum mótorum geta orðið fyrir rokgjörn, niðurbroti eða afköstum í lofttæmi, sem getur hugsanlega stytt líftíma mótorsins eða jafnvel mengað allt lofttæmiskerfið. Þess vegna hefur efnisval fyrir lofttæmissértæka mótora forgangsröðun í lítilli losun, viðnám gegn öfgum hitastigi og langtímastöðugleika, ásamt markvissri hönnun fyrir mikilvæga íhluti eins og legur, innsigli og snúninga. Varðandi legukerfi verður að velja viðeigandi smurningaraðferðir á grundvelli lofttæmisstigs, snúningshraða og rekstrarhita; þar sem nauðsyn krefur er notuð fast smurning eða sérstakt lofttæmismeðhöndluð smurefni til að draga úr áhrifum núnings og slits.
Ennfremur eru rafsegulafköst, hraðastýring og langtíma rekstrarstöðugleiki mikilvægir þættir í hönnuninni. Rekstrarskilyrði í lofttæmi eru verulega frábrugðin því sem er í andrúmsloftinu; þannig að færibreytur eins og loftbil, segulrásir, vindaforskriftir og snúningsbyggingar verða að passa vandlega til að lágmarka tap á sama tíma og uppfylla kröfur um úttakstog og hraða. Fyrir háhraða lofttæmismótora þarf að huga sérstaklega að vélrænni styrkleika snúnings, kraftmiklu jafnvægi og titringsvandamálum sem tengjast háhraðaaðgerðum, þar sem áhættunni er dregið úr með nákvæmni vinnslu og kraftmiklu jafnvægi. Í hagnýtum forritum er alhliða hönnunarnálgun sem samþættir þætti eins og lofttæmisstig, hleðslueiginleika, rekstrarhitastig og vinnulotur nauðsynlegur til að tryggja að mótorinn skili nauðsynlegum afköstum á sama tíma og hann viðheldur mikilli áreiðanleika og langan endingartíma.
