การออกแบบนวัตกรรมนโยบายสาธารณะนั้นจะมีกระบวนการที่แตกต่างจากกระบวนการของการออกแบบนโยบายสาธารณะแบบปกติทั่วไปที่มักเป็นเส้นตรงและแยกส่วน (Linear and Siloed) ขณะที่นวัตกรรมนโยบายสาธารณะจะมีลักษณะเป็นวงจรที่วนซ้ำ (Iterative) เน้นการทำงานร่วมกันแบบข้ามสายงาน (Collaborative) และให้ความสำคัญกับการเรียนรู้จากการทดลอง (Experimental) เพื่อลดความเสี่ยงก่อนนำไปใช้ในวงกว้าง (OECD, 2017) โดยการออกแบบนวัตกรรมนโยบายสาธารณะจะประกอบด้วย 6 ขั้นตอนที่สำคัญ คือ
1) ขั้นการวินิจฉัยและกำหนดกรอบปัญหา (Problem Diagnosis and Framing) โดยต้องวิเคราะห์ปัญหาทั้งระบบจากทุกมุมมองของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย อาจใช้วิธีการสังเกตการณ์และการสัมภาษณ์เชิงลึก เพื่อให้เข้าใจถึงประสบการณ์ ความต้องการ และข้อจำกัดที่แท้จริงของแต่ละกลุ่ม และอาจมีการกำหนดกรอบปัญหาใหม่ (Problem Reframing) ด้วยการตั้งคำถามว่า “ทำไม” ซ้ำๆ เพื่อเจาะลึกลงไปถึงรากของปัญหาและท้าทายสมมติฐานเดิมๆ เพื่อเปิดมุมมองใหม่ในการแก้ไขปัญหา
2) ขั้นการสร้างสรรค์และพัฒนาร่วมกันของแนวคิด (Idea Generation and Co-creation) ด้วยการระดมสมองเพื่อหาแนวทางแก้ไขที่เป็นไปได้ โดยเชิญผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่หลากหลาย ทั้งประชาชนกลุ่มเป้าหมาย ผู้เชี่ยวชาญ นักวิชาการ และผู้ปฏิบัติงาน มาร่วมกันออกแบบแนวทางแก้ไข รวมถึงศึกษาแนวปฏิบัติที่ดีที่สุด (Best Practices) จากประเทศอื่นๆ โดยใช้การคิดเชิงออกแบบ (Design Thinking) ที่เน้นคนเป็นศูนย์กลาง
3) ขั้นการสร้างต้นแบบและทดลอง (Prototyping and Experimentation) โดยเปลี่ยนแนวคิดที่เป็นนามธรรมให้กลายเป็นต้นแบบที่จับต้องได้และสามารถนำไปทดลองในบริบทจริงขนาดเล็ก เพื่อทดสอบสมมติฐานและเรียนรู้ข้อผิดพลาดด้วยต้นทุนที่ต่ำ (Nesta, 2014, p.14) ขั้นนี้จะเกี่ยวข้องกับการสร้างต้นแบบ (Prototyping) เพื่อพัฒนาแบบจำลองของนโยบายหรือบริการในรูปแบบต่างๆ เช่น การสร้างแบบจำลองกระบวนการ (Process Simulation) การสร้างต้นแบบแอปพลิเคชัน เป็นต้น การทดลองในพื้นที่จำกัด (Piloting) ด้วยการนำต้นแบบไปทดลองใช้กับกลุ่มเป้าหมายขนาดเล็กในพื้นที่ที่กำหนด เพื่อเก็บข้อมูลผลลัพธ์และความคิดเห็น หรืออาจมีการจัดทำห้องปฏิบัติการนโยบาย (Policy Labs) โดยการจัดตั้งหน่วยงานหรือพื้นที่ที่มีความยืดหยุ่น เพื่อทำหน้าที่เป็นพื้นที่ทดลองแนวคิดนโยบายใหม่ๆ โดยเฉพาะ นอกจากนี้อาจมีการสร้างสภาพแวดล้อมที่ผ่อนปรนกฎระเบียบบางอย่างเป็นการชั่วคราว เพื่อเอื้อให้เกิดการทดลองนวัตกรรมใหม่ๆ ที่อาจติดขัดข้อกฎหมายเดิม
4) ขั้นการรวบรวมหลักฐานเชิงประจักษ์และการตัดสินใจ (Evidence Gathering and Decision-Making) ด้วยการนำข้อมูลที่ได้จากการทดลองในขั้นตอนที่ 3 มาวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ โดยอาจจัดทำเป็นการวิจัยแบบกึ่งทดลอง เช่น พื้นที่ที่ทดลองนำนวัตกรรมนโยบายสาธารณะไปปฏิบัติ และพื้นที่เปรียบเทียบที่ใช้นโยบายสาธารณะแบบเดิม เพื่อใช้เป็นหลักฐานเชิงประจักษ์ในการตัดสินใจว่าจะยุติ ปรับปรุง หรือขยายผลแนวคิดนั้นๆ
5) ขั้นการนำไปปฏิบัติและการขยายผล (Implementation and Scaling) เมื่อแนวคิดได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีศักยภาพและได้รับการอนุมัติ ขั้นตอนต่อไปคือการนำนโยบายไปปฏิบัติในวงกว้างขึ้น การขยายผลนวัตกรรมไม่ใช่แค่การทำซ้ำ แต่คือการปรับให้เข้ากับบริบทที่แตกต่างกัน โดยอาจร่วมมือกับองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น ภาคเอกชน หรือภาคประชาสังคม เพื่อช่วยขับเคลื่อนการนำนโยบายไปใช้ในพื้นที่ต่างๆ และ 6) ขั้นการเรียนรู้ การประเมินผล และการปรับตัว (Learning, Evaluation, and Adaptation) กล่าวได้ว่ากระบวนการนวัตกรรมนโยบายสาธารณะจะไม่มีที่สิ้นสุดที่ แต่จะต้องทำให้เเป็นวงจรแห่งการเรียนรู้ที่ต่อเนื่อง การติดตามและประเมินผลอย่างสม่ำเสมอจึงเป็นสิ่งจำเป็น ซึ่งอาจให้มีการจัดให้มีกลไกรับฟังความคิดเห็นจากผู้ใช้บริการและผู้ปฏิบัติงาน เพื่อนำข้อมูลกลับมาปรับปรุงนโยบายให้ดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง จะต้องมีการประเมินเพื่อการปรับตัว (Adaptive Evaluation) เพื่อทำความเข้าใจว่า “อะไรใช้ได้ผล สำหรับใคร ในบริบทใด และเพราะเหตุใด” เพื่อนำไปสู่การปรับเปลี่ยนนโยบายให้สอดคล้องกับสถานการณ์จริง