路面結構設計的方法根據設計機理不同分為三類：基于經驗的設計方法、基于力學的設計方法和基于性能的設計方法：

（1）經驗設計法：包括CBR設計法與AASHTO設計法，CBR的設計思想認為路面應提供足夠的質量和厚度從而防止路面層內產生壓力變形，CBR的設計簡單明確，適用于低等級公路的路面結構設計；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面現時服務能力指數，反映了道路使用者對路面質量的評價，評價值在0到5之間；

（2）力學設計法：主要包括SHELL設計法和AI設計法，SHELL設計法把路面看做路基、基層與瀝青層三層結構，以厚度、彈性模量和泊松分別表示各層的特征；AI法把路面看成多層彈性體系，各層材料采用彈性模量和泊松比來表征；

（3）性能設計法：包括SUPERPAVE設計法和OPAC設計法，SUPERPAVE設計法根據道路的使用性能進行路面和材料的設計，從而達到抗低溫、抗疲勞、抗車轍的目的；OPAC法主要考慮了環境因素和交通荷載因素對路面性能的影響。