Crypton kwam op het idee om Miku uit te brengen als “een Android-diva in de nabije toekomst waar liedjes verloren gaan”.

Etymologie
De naam werd gekozen door het combineren van hatsu (初, “eerste”), ne (音, “geluid”) en Miku (未来, een persoonlijke naam die de spelling deelt met het woord voor “toekomst”). Het betekent dus ‘het eerste geluid uit de toekomst’. Haar naam was gebaseerd op haar idee dat wanneer een geluid voor het eerst wordt uitgesproken.[8]

Haar codenaam “CV01” betekent “Character Voice 01”.

Haar naam in het Chinees is “Chūyīn Wèilái” (Vereenvoudigd Chinees: 初音未来; Traditioneel Chinees: ).

Verschijning
Toen KEI Miku illustreerde, kreeg hij een kleurenschema om mee te werken (gebaseerd op de kenmerkende blauwgroene kleur van de YAMAHA-synthesizers) en werd hem gevraagd om Miku als een androïde te tekenen. Crypton voorzag KEI ook van de gedetailleerde concepten van Miku, maar Crypton zei dat het niet gemakkelijk was om uit te leggen wat een “Vocaloid” voor hem was. KEI zei dat hij in eerste instantie geen afbeelding van een “zingende computer” kon maken, omdat hij niet eens wist wat een “synthesizer” was. Het kostte hem meer dan een maand om de opdracht te voltooien.[9]

Oorspronkelijk was het de bedoeling dat Miku een ander kapsel had, maar na het uitproberen van vlechtjes dacht KEI dat ze geschikter waren. Haar staartjes zijn sindsdien een iconisch onderdeel van haar ontwerp geworden. Op 22 juni 2012 leverde Hatsune Miku’s tweelingstaarten haar zelfs de titel van de Twin Tail op, die de jaren 2000 het beste vertegenwoordigde, wat haar de beste set Twin Tails vanaf het begin van de 21e eeuw markeerde. Ze deelt nu haar onderscheiding met twee staarten met andere personages zoals Sailor Moon (die in de jaren 90 de beste Twin Tails won).[10]

Het digitale ontwerp op Miku’s rok en laarzen is gebaseerd op de kleuren van het synthesizerprogramma, en de balken vertegenwoordigen de werkelijke balken binnen het programma, volgens de ideeën van Crypton. Een deel van haar ontwerp is gebaseerd op enkele van YAMAHA’s toetsenbordmodellen, met name de DX-100 en de DX-7.[11][12] De dunne vierkanten rond haar staartjes zijn futuristische linten gemaakt van een speciaal materiaal dat op zijn plaats drijft. Zoals te zien is in KEI’s kunst voor Miku, kunnen ze Miku’s staartjes op hun plaats houden zonder het haar zelf fysiek aan te raken. De linten zijn volgens KEI ook het moeilijkste item in het ontwerp van het personage voor cosplayers om te recreëren.

Na een internetmeme met Hachune Miku, werd Miku geassocieerd met een lente-ui (vaak aangezien voor een prei vanwege het vergelijkbare uiterlijk). Dit, samen met KAITO’s associatie met ijs, leidde tot een discussie genaamd “the Item War” binnen de VOCALOID-fandom, waar het gebruikelijk werd dat nieuwe VOCALOID’s een item toegewezen kregen en de items werden besproken totdat iemand vast kwam te zitten via een internet Meme. Dit voorval is inmiddels uitgestorven.

Haar VOCALOID2 Append-ontwerp wordt vaak gecensureerd. In het oorspronkelijke ontwerp is er een kale strook vlees onder het stropdasgebied. In veel afbeeldingen wordt deze kale strook vlees niet getoond en is bedekt. Terwijl Max Factory-modellen bijvoorbeeld de ongecensureerde versie in hun normale en Figma-modellen laten zien, schrikken de Project Diva-gameseries terug voor het tonen van enige blootstelling.