Aici luăm în considerare proiectele complet aleatoare care au un singur factor primar. Experimentul compară valorile unei variabile de răspuns în funcție de diferitele niveluri ale acelui factor primar.
Pentru modelele complet aleatoare, nivelurile factorului primar sunt atribuite aleatoriu unităților experimentale. Prin aleatorizare se înțelege că secvența de execuție a unităților experimentale este determinată în mod aleatoriu. De exemplu, dacă există 3 niveluri ale factorului primar, fiecare nivel urmând să fie executat de 2 ori, există 6 secvențe de execuție factoriale posibile (sau 6! moduri de a ordona testele experimentale). Din cauza replicării, numărul de comenzi unice este de 90 (deoarece 90 = 6!/(2!*2!*2!)). Un exemplu de proiectare nealeatorie ar fi să se efectueze întotdeauna 2 repetiții pentru primul nivel, apoi 2 pentru al doilea nivel și, în final, 2 pentru al treilea nivel. Pentru a randomiza repetițiile, o modalitate ar fi de a pune 6 buletine de hârtie într-o cutie, 2 având nivelul 1, 2 nivelul 2 și 2 nivelul 3. Înaintea fiecărei runde, una dintre fișe ar fi extrasă orbește din cutie, iar nivelul selectat ar fi folosit pentru următoarea rundă a experimentului.
.