本格的な鉄道模型のジオラマを制作する場合には、線路を設置するための設計図(レイアウト)を決めなければなりません。基本的にカーブと直線の線路を組み合わせて環状に配置しますが、一番簡単な形は円形または円形の途中に直線を挟んだ陸上競技のトラックのような形です。単純な形の線路であれば初心者でも簡単に設計をすることができますが、走行距離が短くて味気なく感じてしまいます。リアルなジオラマを制作したいのであれば、複雑な形状の曲線や高低差が含まれるように設計をする必要があります。線路の形が複雑になると、レイアウトの設計の難易度が高くなります。従来は図面に直線や曲線を書き込んで手作業で線路の形を設計したり、製図用のプログラムを使って設計図を作成することが行われていました。最近は、鉄道模型の設計専用に制作されたパソコンソフトを活用することができます。鉄道模型用の設計図を制作する場合には、レイアウトの設計専用に制作されたソフトウェアを活用すると便利です。マウスやキーボードを操作しながらコンピュータ上に直線や曲線の線路を自由に配置することができるので、効率的に作業が進められます。主要な鉄道模型メーカーが製造する線路のデータが入力されているものもあり、コンピュータ上で設計図を作成してから必要な線路を買い揃えて組み立てることができます。完成予想図を斜め方向や横から見た場合の3D表示ができるソフトもあるので、設計を行うだけでも十分楽しめます。