Размеры и форма таких образцов зависят от конструкции испытательной машины и поэтому бывают весьма разнообразными, особенно при испытании цветных металлов. Ниже приводится несколько форм образцов.
Образцы для испытаний на циклическое кручение по своим размерам и форме зависят также от конструкции испытательной машины. Длина таких образцов в большинстве случаев небольшая. Головки их делаются или круглыми или многогранными для удобства зажима. Рабочая часть образцов иногда бывает сферическая, фиксирующая место усталостного излома. Большое внимание обращается на удаление как с поверхности рабочей части, так и с поверхности галтелей концентраторов касательных напряжений с тем, чтобы результаты испытаний показывали действительную циклическую прочность испытываемого металла, а не были следствием локальных дефектов внутри или на поверхности образцов.
Для испытаний на циклическое растяжение-сжатие применяют образцы чаще круглого, реже прямоугольного поперечного сечения, но все они почти всегда значительно меньших поперечных размеров, чем при изгибе и кручении, так как усталостное разрушение образцов с одним и тем же поперечным сечением при растяжении требует, как известно, больших усилий, чем при изгибе или при кручении.
Рабочая часть круглых образцов чаще бывает цилиндрическая, обеспечивающая одинаковые напряжения во всех сечениях ее, и реже — сферическая или коническая с заранее фиксированным местом излома по наименьшему сечению в середине длины образца.
При изготовлении образцов для испытаний на циклическое растяжение-сжатие, а также при их установке в машине большое внимание должно обращаться на то, чтобы внешние циклические силы были строго осевыми во все время испытаний каждого образца. Именно это обстоятельство, а также отсутствие локальных дефектов (концентраторов напряжений) обеспечивает достоверность результатов испытаний.