實驗設計是實驗的總體計劃，決定實驗的信度和效度，包括如何選擇被試，如何將被試分配到各個實驗條件，如何操作自變量，如何測量因變量，如何控製無關變量。按照被試是否隨機分配到各個實驗條件，分為準實驗設計和真實驗設計。
一、準實驗設計
準實驗設計（quasiexperimentaldesign）是由心理學家坎貝爾和斯坦利（Campbell&Stanley，1966）提出，雖然不采用隨機的方法分配被試，但能嚴格地操作自變量和控製無關變量，適合更廣泛的研究目的。坎貝爾和庫克（Campbell&Kook）於1979年出版的專著《準實驗研究：現場情境的設計和分析》（quasiexperimental：DesignandAnalysisIssuesforFieldSettings），係統、全麵地提出了準實驗設計的原則和統計分析方法，為準實驗設計提供了理論基礎。
常用的準實驗設計有五種類型：（1）交叉滯後組相關設計（crosslaggedpanelcorrelationaldesign）；（2）回歸間斷點設計（regressiondiscontinuitydesign）；（3）不等同對照組設計（nonequivalentcontrolgroupdesign）；（4）間歇時間序列設計（interruptedtimeseriesdesign）；（5）重複處理設計（repeatedtreatmentdesign）。在傳媒心理學研究中，應用最多的是交叉滯後組相關設計，下麵僅介紹這種方法，其他方法請參考心理學研究方法的相關著作。
1963年坎貝爾把16重（16-fold）交迭變換與經濟學中常用的滯後相關聯係起來，研究連續變量的特征和相互關係，建立了交叉滯後組相關法。這種設計的基本原理是，通過交叉滯後相關關係的比較，找出交叉滯後相關差異的方向，確定變量之間的關係。
更為有意義的是交叉滯後相關係數RA1B2和RB1A2，特別是交叉滯後相關之間有顯著差異時，具有因果關係。在同步相關穩定的情況下，如果RA1B2＞RB1A2，則A是因，B是果；反之，A是果，B是因。
以麥庫姆斯（MaxwellE．McCombs）和肖（DonaldL．Shaw）關於議程設置的研究為例。1968年，他們在北卡羅萊納州的查佩希爾考察總統選舉。他們隨機抽取100位選民，分析了5種報紙和兩種新聞雜誌以及兩個電視網的節目，比較媒體所突出報道的內容和人們公認最重大的主題。結果發現“媒介議題”和“公眾議題”的排列驚人地相似，相關係數為0967，次要項目為0979。但是他們沒有能夠證明兩者的因果關係，尤其沒有能夠說明哪個是因、哪個是果。所以，盡管麥庫姆斯和肖最早使用了“議題設置”的提法，並且指出了“媒介議題”和“公眾議題”的相關性，但是有關兩者因果關係的實證材料並不充分，受到了一些著名學者的質疑。1972年，他們在北卡羅萊納州夏洛特再次進行相關研究，收集了6月和10月兩個時期的有關數據，采用交叉滯後組相關設計，得出的結果是：有關報紙的數據支持“媒介議題”影響“公眾議題”的假設，相關係數為094；而有關電視的數據則相反，表明“公眾議題”影響了“媒介議題”。
再如艾倫（EronL．D．，1972）等所進行的長達10年的追蹤研究。該研究考察了三年級兒童對於暴力和凶殺電視片的偏愛與他們的攻擊性行為之間的關係，求出交叉滯後相關係數。結果表明，兒童早期生活中觀看暴力和凶殺電視片，很可能加強成年初期的攻擊性行為。