Основен принцип на дизайна на отливките от сив чугун е да се избягват внезапни промени в-дебелината на напречното сечение-, по-специално секции, които са прекалено тънки или дебели. Като цяло минималната дебелина на стената зависи от процеса на леене и структурната сложност; докато малките прости отливки могат да имат по-тънки стени, дебелината обикновено не трябва да пада под 3–5 mm, за да се избегнат дефекти като неправилно пускане или студено затваряне.
За конвенционалните механични компоненти най-често се използват дебелини на стените между 6 mm и 30 mm. В рамките на този диапазон течливостта на разтопеното желязо осигурява пълно запълване на матрицата и процесът на втвърдяване остава относително стабилен, свеждайки до минимум риска от тежка порьозност на свиване или напукване. Структурните компоненти, подложени на по-високи натоварвания, обикновено са удебелени, за да осигурят адекватна твърдост и здравина.
Важно е да се отбележи, че сивият чугун е чувствителен към промени в дебелината на стената; неравномерната дебелина може да доведе до непоследователни скорости на охлаждане, което води до микроструктурна не-еднородност или вътрешни концентрации на напрежение. Следователно проектите трябва да включват постепенни преходи в дебелината на стената-като се избягват внезапни увеличения или намаления-често чрез използване на филета за подобряване на разпределението на напрежението и характеристиките на-запълване на матрицата.
За големи отливки от сив чугун, като легла или корпуси на машинни инструменти, локалните дебелини на стените могат да достигнат 40 mm или повече; това обаче трябва да бъде балансирано с подходящ дизайн на ребра и вътрешна кухина, за да се намали теглото, като същевременно се запази цялостната твърдост. На практика специфичната дебелина на стената се определя чрез отчитане на процеса на леене, условията на охлаждане и допустимото количество, необходимо за последваща обработка.