汶川克枯大桥所在的四川西部山区，多峡谷，区域内地震断裂带纵横交错，气象和地质灾害肆虐，整体生态环境敏感脆弱。针对如此复杂的建设环境，四川省公路规划勘察设计研究院有限公司（简称四川公路设计院）在大桥设计之初就进行了多方案比选，但各方案的材料指标、技术指标和工程造价等均不能令人满意。
经过反复论证研究，千讯咨询发布的《中国公路市场前景调查分析报告》显示，依据以往设计和建设雅（安）西（昌）高速公路干海子大桥的经验，四川公路设计院结合钢管混凝土组合自重轻、强度高、无模板、架设方便、施工场地要求低等优势，决定采用钢管混凝土桁梁桥方案设计建造汶川克枯大桥，该方案解决了大桥建设中面临的一系列难题。
与一般高速公路大桥相比，汶川克枯大桥桥墩更细、更修长。大桥桥基、桥墩、盖梁、桁式主梁均采用了钢管混凝土结构，桥面板是带钢底板的组合桥面板，大桥最大的特点是“全桥不需要模板”，确定钢管位置后，直接浇筑混凝土形成桥墩。大桥上部结构部分则被分割成若干块钢管，由工厂统一定制生产，建设时只需现场组装、焊接，注入混凝土安装即可。
由于大桥上跨317国道，四川公路设计院还要考虑施工中317国道畅通问题，且大桥下部结构不能与国道空间位置发生冲突。为此，该院设计了一种先张法预应力钢箱混凝土盖梁，具有尺寸小、工厂化制造、安装快捷方便不影响下方国道交通等优势。此外，为解决钢管混凝土桁梁桥节点的疲劳问题对大桥寿命的影响，四川公路设计院开展了一系列钢管混凝土节点疲劳性能试验研究，为大桥设计和施工提供了可靠的数据和理论支撑，最大程度保障了大桥建成后的使用寿命。