การคิดเชิงออกแบบได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในกระบวนการเรียนรู้และกระบวนการทำงาน เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างครอบคลุมและสร้างนวัตกรรมที่ตอบสนองต่อความต้องการของผู้ใช้ การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาและตรวจสอบคุณภาพของแบบวัดสมรรถนะการคิดเชิงออกแบบของบัณฑิตไทย การวิจัยใช้ระเบียบวิธีวิจัยแบบผสมผสาน ประกอบด้วยการวิจัยเชิงคุณภาพโดยใช้การสัมภาษณ์เชิงลึก และการวิจัยเชิงปริมาณโดยเก็บรวบรวมข้อมูลจากนักศึกษาระดับปริญญาตรีไทย จำนวน 623 คน ข้อมูลเชิงคุณภาพวิเคราะห์ด้วยวิธีการวิเคราะห์เนื้อหา ส่วนข้อมูลเชิงปริมาณวิเคราะห์ด้วยการวิเคราะห์องค์ประกอบเชิงยืนยัน เพื่อตรวจสอบโมเดลการวัดเชิงโครงสร้าง ผลการศึกษาพบว่า สมรรถนะการคิดเชิงออกแบบประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ด้าน ได้แก่ ด้านความรู้ ประกอบด้วย 3 ตัวบ่งชี้ ด้านความสามารถทางการคิด ประกอบด้วย 3 ตัวบ่งชี้ และด้านทักษะ ประกอบด้วย 2 ตัวบ่งชี้ ผลการศึกษานี้นำไปสู่การพัฒนาเครื่องมือและสารสนเทศสำหรับการพัฒนาทักษะที่จำเป็นของนักศึกษาระดับปริญญาตรีในศตวรรษที่ 21