一些等級較高的市政道路出於交通安全方面的考慮，用中央分隔帶將雙向的交通進行隔離，雖然提高了行車安全性，卻限制了兩側的溝通，被交等級較低的採用右進右出的道路的直行和左轉車輛不能直接通向，只有通過掉頭才能實現交通需求。掉頭口位置的選擇有兩種形式：交叉口處和路段中。
車輛掉頭幾何軌跡分析
掉頭行為主要與車輛的以下性能密切相關：外形尺寸、最小轉彎半徑及軸距。車輛沿一中心作圓周運動時，從轉向中心到外轉向輪與地面接觸點的距離稱為轉彎半徑。為了保證轉向時車輪作純滾動而不產生滑動，轉彎半徑的大小則由軸距來決定。軸距長則轉彎半徑大，但是長軸距的車輛行駛平順性更好。
一般小型車掉頭軌跡可視為簡單的直線和圓曲線的組合，大型車由於最小轉彎半徑較大，掉頭軌跡比較複雜，一般由直線、圓曲線和緩和曲線組成。
從汽車性能的角度來説，車輛一次順車掉頭的必要條件是：在車輛掉頭出口處，只要路面寬度大於車輛最小轉彎直徑或者路面寬度大於車身長就可以了。但是對於特殊的路段或大型車輛情況會更加複雜。一般車輛一次順車掉頭，道路寬度至少滿足12~16m。
圖1-1：小型車掉頭軌跡幾何分析圖（一次順車掉頭）
如果車輛不能滿足一次順車掉頭，根據路面的寬窄和車輛性能，掉頭可以用順車和倒車相結合的方法進行。但這樣掉頭耗費時間較長，在道路組織設計當中應儘量避免出現這類情況。
圖1-2：小型車掉頭軌跡幾何分析圖（非一次順車掉頭）
路段掉頭設計要求
在交叉口前的中央分隔帶開口設置掉頭專用車道，運行條件需滿足：
中央分隔帶寬度：《城市道路綠化規劃與設計規範（CJJ75）》，主幹路上分車綠化帶寬度不宜小於2.5米，考慮到掉頭車道設置，車道寬度不少於3.5米，則中央分隔帶寬度不低於3.5米。考慮車輛掉頭轉彎半徑，對向車道不少於3車道（大於等於10.5米）為宜。中央分隔帶寬度與對向車道寬度之和大於14米。考慮設計車型轉彎半徑，小型車轉彎半徑6米，公交車8～12米。如允許大型車掉頭，則中央分隔帶與對向車道之和不小於16米。
表2：城市道路工程設計標準車型
注：本表引自《城市道路工程設計規範》（CJJ37）
中央分隔帶開口寬：根據《城市道路路線設計規範（CJJ193）》，當圓曲線半徑 20 m＜R≤30 m 時，小客車每條車道的加寬值為0.75 m，大型車每條車道的加寬值為1.8 m。在中央分隔帶掉頭開口，轉彎半徑較小，一般小於10 m。掉頭開口寬度應為車道寬加加寬值，僅允許小型車掉頭時，建議開口寬度不小於4.25米，大型車掉頭開口寬度不小於6.5米。
中央分隔帶開口距停止線距:中央分隔帶開口距停止線的距離主要從不影響左轉車流的角度考慮。根據《道路交通標誌和標線》，導向車道線的長度一般不小於30m。為了避免掉頭車輛排隊影響左轉車輛駛入左轉車道，根據《城市道路交叉口規劃規範（GB50647）》等有關標準規定，漸變段長度應不小於20米，如掉頭車輛較多則需根據排隊長度進行計算加長。因此，中央分隔帶開口距離停止線不小於50米。
圖2：路段中央分隔帶設置掉頭車道形式
交叉口幾種常見的掉頭
設計方法模式一：直接在交叉口內部掉頭
掉頭車輛與進口道最內側左轉車輛交通流同行，在交叉口內部掉頭。
適用條件：
①有左轉相位，掉頭車輛與行人衝突較少的情況，②適用於掉頭車左轉車流量較小的情況
模式二：交叉口停車線上遊設置掉頭開口
為了避免掉頭車輛對過街行人交通的影響，宜在交叉口停車線上遊3m左右的中央分隔帶上設置掉頭車道開口，共用同一進口道左轉專用相位實現車輛掉頭。為了確保其安全性，在掉頭車道流出側應設置減速帶和讓行標誌，以降低掉頭車輛駛入出口道的速度，並警示掉頭車輛讓行。
適用條件：
①進口道設有左轉車道及左轉相位，②週期左轉交通量和掉頭交通量之和不超過改車道通行能力；③路段不適宜設置掉頭的情況。
模式三：交叉口上游設置掉頭開口直接在交叉口內部掉頭
於交叉口上游距離停車線一定距離處設置掉頭車道，為了確保掉頭車輛不與對向車道的交通流產生衝突，應輔以專用的掉頭信號燈。
適用條件：
①進口道無增加車道的空間或無左轉車道的情形，②適用於雙向六車道以上，中央分隔帶較寬的道路；③掉頭車輛流量較大時，應設置信號控制。
模式四：掉頭車道的非常規佈置直接在交叉口內部掉頭
掉頭車道設置在進口道右側車道，亦即掉頭車道外置，且不與內側（左側）的左轉車同一相位放行，同時應輔以適當的交通信號控制保障措施。
適用條件：
①中央分隔帶設施較窄或無分隔帶，
②車輛掉頭轉彎半徑不夠或掉頭交通流來源靠近右側進口道；
③掉頭車道非常規佈置可能存在安全隱患應配合相應的信號相位及配時設計。
我國標準規範未對掉頭車道做出明確規定，設置的前提條件和方法不明確，路口掉頭車道普遍與左轉車道合併設置，技術指標參照左轉車道設置。路段掉頭車道設置，執行技術標準參照路口標準設置，但對上下游間距、交通量、標誌標線等條件缺乏法定依據。總體來看，我國關於道路設置掉頭車道相關標準規範有待完善，需要統籌考慮設置條件、線型指標、信號控制、慢行交通組織等要求。