Den vanligste utformingen til GM-rør er en sylinder der den ytre elektroden er katoden og den indre er anoden. Disse to elektrodene er elektrisk isolert fra hverandre i kontaktpunktet. Ofte blir det brukt tynne sylindriske anodeledninger som strekker seg langs aksen av detektoren for å kunne produsere det sterke elektriske feltet i nærheten av anoden som er nødvendig for å starte gassmultiplikasjonsprosessen. Designet av GM-rør avhenger i stor grad av type stråling som detekteres. Når GM-rør skal brukes for deteksjon av høyenergetiske gamma- og røntgenstråler må det tas hensyn til at disse har en betydelig sannsynlighet for å penetrere rett gjennom fyllgassen uten å ionisere den. Dette skyldes det lave atomnummeret og den lave tettheten til gassen. Deteksjon av slik stråling skjer derfor gjennom deteksjon av sekundære elektroner som gamma- og røntgenstråler produserer i katodeveggene. Stoff med høyere atomnummer slik som bly og platina kan brukes for å øke sannsynligheten for produksjon av sekundære elektroner i katodeveggene mens jern-krom (FeCr) legeringer er det vanligste veggmaterialet som blir brukt i kommersielle GM-rør. Dette er fordi FeCr legeringer ikke reagerer med halogen-slukkegass. Ladede partikler, f. eks. beta og alfa partikler, har betydelig korte rekkevidde i materialer med høy atomnummer og høy tetthet. Derfor blir GM-rør som brukes for å detektere slike partikler ofte designet i form av en sylinder der front-katodeveggen er erstattet med et tynt strålingsvindu som lages av materialer med lav atomnummer, lav tetthet og god mekanisk styrke, f. eks. glimmer. Dette vinduet sørger for at dempningen av innkommende stråling blir så liten som mulig. Tap i det tynne vinduet kan imidlertid ikke unngås. Dette tapet kan lett estimeres ved beregning av strålingsdempningen i detektorens vindu. GM-rør med tynne strålingsvindu kan også brukes for å detektere lav-energetiske gamma- og røntgenstråler som ellers ville blitt dempet i de solide katodeveggene og dermed forverre detektorens respons.