โดยแบบ

การจัดประเภทอย่างหนึ่งก็คือโดยแบบงานศึกษาโดยเรียงลำดับจากแบบที่มีใช้มากที่สุดไปยังที่ใช้น้อยที่สุดในสิ่งตีพิมพ์เกี่ยวกับสุขภาพพยาบาล แบบหลัก ๆ ของ RCT มีดังต่อไปนี้[28]

• Parallel study - มีการจัดผู้ร่วมการทดลองแต่ละคนให้อยู่ในกลุ่มโดยสุ่ม ผู้ร่วมการทดลองทั้งหมดในกลุ่มจะได้รับ (หรือไม่ได้รับ) การรักษาพยาบาลที่เป็นประเด็นศึกษา
• Crossover study (การศึกษาข้ามกลุ่ม) - ในช่วงการศึกษา ผู้ร่วมการทดลองแต่ละคนจะได้รับ (หรือไม่ได้รับ) การรักษาพยาบาลที่เป็นประเด็นการศึกษาตามลำดับสุ่ม[29][30]
• Cluster randomised controlled trial - มีการจัดชุมชนทั้งกลุ่ม (เช่นทั้งหมู่บ้าน หรือทั้งโรงเรียน) โดยสุ่มให้รับการรักษาพยาบาลที่เป็นประเด็นศึกษาหรือไม่ได้รับ
• Factorial experiment - มีการจัดผู้ร่วมการทดลองโดยสุ่มให้อยู่ในกลุ่มที่จะได้รับการรักษาพยาบาลหรือไม่ได้รับ โดยเป็นแบบผสม (เช่น กลุ่ม 1 รับวิตามิน X และวิตามิน Y; กลุ่ม 2 รับวิตามิน X และยาหลอก Y; กลุ่ม 3 รับยาหลอก X และวิตามิน Y; และกลุ่ม 4 รับยาหลอก X และยาหลอก Y)

ในงานวิเคราะห์ RCT 616 งานที่มีการสร้างดัชนีใน PubMed ช่วงเดือนธันวาคม ปี ค.ศ. 2006 พบว่า 78% เป็นแบบ parallel; 16% เป็นแบบ crossover; 2% เป็นแบบ split-body; 2% เป็นแบบ cluster; และ 2% เป็นแบบ factorial[28]

โดยประสิทธิศักย์และประสิทธิผล

RCT สามารถจัดให้เป็นประเภท "explanatory" (สำหรับอธิบาย) หรือ "pragmatic" (สำหรับปฏิบัติ)[31] คือ RCT สำหรับอธิบายจะตรวจสอบประสิทธิศักย์ (efficacy) ภายใต้สิ่งแวดล้อมสถานการณ์ที่มีในงานวิจัยและที่มีระดับการควบคุมสูง โดยมีผู้ร่วมการทดลองที่มีการคัดเลือกในระดับสูง[31] ส่วน RCT สำหรับปฏิบัติจะตรวจสอบประสิทธิผล (effectiveness) ในข้อปฏิบัติที่ใช้ในการรักษาพยาบาลตามปกติประจำวัน โดยมีผู้ร่วมการทดลองที่ไม่ได้ทำการคัดเลือก ภายใต้สถานการณ์สิ่งแวดล้อมจริง ๆ ที่ยืดหยุ่นได้ ดังนั้น RCT สำหรับปฏิบัติจะให้ความรู้เพื่อการตัดสินใจในการปฏิบัติจริง ๆ[31]

โดยสมมุติฐานว่าเหนือกว่า ไม่แย่กว่า และเสมอกัน

วิธีการจัดประเภทของ RCT อีกประเภทหนึ่งจัดเป็น "superiority trials" (การทดสอบความเหนือกว่า) "noninferiority trials" (การทดสอบความไม่แย่กว่า) และ "equivalence trials" (การทดสอบความเสมอกัน) ซึ่งมีความแตกต่างกันโดยทั้งระเบียบวิธีและโดยการรายงาน[32] RCT โดยมากเป็นการทดสอบความเหนือกว่า ซึ่งมีสมมุติฐานว่า การรักษาพยาบาลที่เป็นประเด็นจะเหนือกว่าการปฏิบัติวิธีอื่นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ[32] RCT บางส่วนเป็นการทดสอบความไม่แย่กว่า "เพื่อจะกำหนดว่า การรักษาพยาบาลใหม่นั้นไม่แย่กว่าการรักษาพยาบาลที่เป็นตัวเปรียบเทียบ"[32] ส่วน RCT ที่เหลือเป็นการทดสอบความเสมอกัน ที่มีสมมุติฐานว่า ผลของการรักษาพยาบาลทั้งสองไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างกันได้[32]