疲劳断裂和过量变形是连杆的主要损坏形式。疲劳断裂通常发生在连杆的三个高应力区域。为了满足连杆的工作条件，连杆需要具有高强度和抗疲劳性能，同时还需要足够的钢性和韧性。在传统的连杆加工工艺中，通常使用的材料包括45钢、40Cr或40MnB等调质钢，这些材料具有较高的硬度。因此，一些德国汽车企业采用了新型连杆材料，如C70S6高碳微合金非调质钢，以及其他如SPLITASCO系列锻钢、FRACTIM锻钢和S53CV-FS锻钢等(以上均为德国din标准)。虽然合金钢具有很高的强度，但对应力集中非常敏感。因此，在连杆的外形设计、过渡圆角等方面需要有严格的要求，并且需要注意表面加工质量以提高疲劳强度。如果这些方面处理不当，即使使用高强度合金钢，也无法达到预期的效果。
连杆大头轴瓦和连杆螺栓（或螺钉）等是连杆的组成部分。连杆杆身是一个长杆件，在工作中承受较大的力。为了防止其弯曲变形，杆身必须具有足够的刚度。因此，大多数车用发动机的连杆杆身采用I形断面，这种断面在保证刚度和强度的同时，也能使质量最小化。有些发动机甚至采用H形断面。在某些发动机中，连杆小头需要喷射机油以冷却活塞，这需要在杆身纵向钻通孔。为了避免应力集中，连杆杆身与小头、大头连接处均采用大圆弧光滑过渡。
为了降低发动机的振动，必须将各缸连杆的质量差限制在小范围内。在工厂装配发动机时，通常会按照连杆的大、小头质量进行分组，同一台发动机选用同一组连杆。在V型发动机上，左、右两列的相应气缸共用一个曲柄销，连杆有并列连杆、叉形连杆及主副连杆三种型式。
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