Để có một cuộc thử nghiệm vắc xin thành công, việc xây dựng đề cương chất lượng và khoa học là yếu tố quyết định. Đề cương giai đoạn I có thể không cần chi tiết bằng đề cương các giai đoạn II, III, và IV nhưng cũng được qui định rõ những thành tố bắt buộc của đề cương. Theo qui định của Bộ luật các Qui định Liên bang - Mỹ, đề cương bắt buộc phải bao gồm các thành tố sau: (1) chi tiết mục tiêu, mục đích của nghiên cứu; (2) tên và địa chỉ của nghiên cứu viên, của các cơ sở nghiên cứu, và của các Hội đồng đạo đức sẽ tham gia đánh giá nghiên cứu; (3) số đối tượng tham gia nghiên cứu và các tiêu chuẩn chọn vào loại ra; (4) thiết kế nghiên cứu và đặc điểm nhóm đối chứng; (6) mô tả kết quả đầu ra được đánh giá như thế nào; (7) mô tả các phương pháp giám sát đối tượng nghiên cứu và phương pháp giảm thiểu các tác dụng bất lợi cho đối tượng. Bên cạnh đó đề cương cũng bao gồm các nội dung về tổng quan và sự cần thiết phải có nghiên cứu, thông tin về bệnh nghiên cứu như đặc điểm lâm sàng, dịch tễ học, những thông tin đã biết về miễn dịch bảo vệ cũng như đánh giá giữa sự cần thiết phải nghiên cứu và những rủi ro của những người tham gia. Các đề cương nghiên cứu cũng cần mô tả rõ loại nghiên cứu như có đối chứng hay không, mù đơn hay mù kép, phương pháp ngẫu nhiên, cỡ mẫu, phân tích kết quả ra sao.
Trong các thiết kế nghiên cứu liên quan đến đối tượng nghiên cứu là trẻ em cần được cân nhắc kỹ lưỡng hơn. Vấn đề đầu tiên cần cân nhắc là tuổi tiêm/uống vắc xin. Điều này hoàn toàn phụ thuộc vào lứa tuổi nào có nguy cơ cao mắc bệnh mà vắc xin có thể bảo vệ. Đối với hầu hết các tác nhân gây bệnh, lý tưởng nhất là cung cấp vắc xin có khả năng bảo vệ khi trẻ càng nhỏ càng tốt. Tuy nhiên, ở giai đoạn đầu đời trẻ được thừa hưởng miễn dịch từ mẹ và có thể làm bất hoạt một số vắc xin từ virut sống như vắc xin sởi. Do vậy vắc xin sởi không thể tiêm ngay trong những tháng đầu. Mặt khác, giai đoạn đầu đời là thời gian trẻ được tiêm nhiều loại vắc xin, nên cần cân nhắc việc thử nghiệm vắc xin mới cùng thời gian với những vắc xin đang sử dụng. Thông thường những thử nghiêm giai đoạn I thường cho trẻ tiêm/uống vắc
xin nghiên cứu cách các vắc xin khác trong vòng 2 tuần để giảm các yếu tố nhiễu về độ an toàn hoặc các đáp ứng miễn dịch với các vắc xin dùng đồng thời. Về tính kinh tế và thực tế, vắc xin mới nên được thiết kế lịch tiêm trùng với các vắc xin thường quy để giảm chi phí và thời gian. Do vậy những đánh giá về tính an toàn và hiệu lực với ảnh hưởng của các loại vắc xin dùng dồng thời sẽ được đánh giá ở giai đoạn II cùng với những cân nhắc về số liều vắc xin trên một trẻ. Thiết kế một đề cương nghiên cứu trên trẻ em cần phải cân nhắc kỹ lưỡng để giảm thiểu những phiền hà cho đối tượng nghiên cứu nhưng vẫn phải đảm bảo thu thập các số liệu cần thiết.
Vấn đề cần quan tâm nữa là đối với các vắc xin sử dụng công nghệ tái tổ hợp ADN hoặc chứa ADN tái tổ hợp vì mặc dù công nghệ ADN phân tử rất chính xác nhưng một số người cho rằng ADN tái tổ hợp sẽ là mối đe doạ môi trường tự nhiên. Do vậy những vắc xin sử dụng công nghệ này trong phần đề cương, cần giải thích những hậu quả đối với môi trường sau khi sử dụng vắc xin này cho người, khả năng sống của các chủng trong vắc xin trong các điều kiện môi trường khác nhau như nước, đất, thực phẩm đặc biệt là có những so sánh với các chủng hoang dại.
Hiện nay có nhiều loại vắc xin sử dụng chủng vi khuẩn hoặc virut sống có thể thải ra môi trường qua đường hô hấp (như vắc xin Rubella) hoặc qua phân (vắc xin tả hoặc vắc xin bại liệt) có khả năng lây nhiễm từ người sang người. Lây truyền virut vắc xin bại liệt đường uống được lưu tâm ngay từ thời gian đầu tiên sử dụng vắc xin vì vắc xin này tạo ra miễn dịch cộng đồng. Ngoài ra lây truyền virut vắc xin hoặc các virut tái tổ hợp trong một số trường hợp có thể gây bệnh do virut vắc xin. Do vậy, đề cương các giai đoạn I và II phải chú trọng việc mô tả biện pháp đo lường khả năng truyền từ người sang người của các loại vắc xin sống.