A simulação é importante para a educação em enfermagem por explorar as potencialidades dos estudantes, como habilidades técnico práticas que auxiliam na formação profissional. O trabalho aborda a relação do design de uma simulação de procedimentos de enfermagem com a oportunidade de explorar todas as possibilidades da atividade de simulação. O objetivo do estudo é avaliar a eficácia do design de simulação sobre punção venosa periférica e administração de medicamentos por estudantes de enfermagem. Para isso, foi realizado um estudo de natureza quantitativa, do tipo descritivo, realizado com 14 estudantes do curso de graduação em enfermagem que participaram de simulação realística sobre punção venosa periférica. Foram aplicados um instrumento de caracterização e a Escala do Design da Simulação. Os resultados do instrumento variam de 1 a 5 pontos, em que médias maiores representam melhores avaliações. Os dados foram analisados por meio de medidas de tendência central e de dispersão. O projeto foi aprovado no comitê de ética em pesquisa com seres humanos. Todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. Os participantes tinham em média 23 anos, sendo todos do sexo feminino e autodeclarados brancos. Do total, 11 (79%) afirmaram ter experiência prévia com ensino simulado. Em relação aos fatores da Escala do Design da Simulação, a maior média foi apresentada pelo Fator 4 (Feedback/reflexão) (4,7), seguido pelo Fator 3 (Resolução de problemas) (4,4), Fator 2 (Apoio) (4,0), Fator 1 (Objetivos e informações) (3,9), e Fator 5 (Realismo) (3,3). Os estudantes avaliaram que a simulação permitiu analisar seu próprio comportamento e ações. No entanto, consideraram moderadas as informações fornecidas durante a simulação. Isso se deve principalmente ao Fator do realismo do cenário da simulação, Fator que recebeu a pior avaliação. Apesar de o design da simulação poder ser aprimorado, a prática demonstrou potencialidades de desenvolvimento de pensamento crítico e reflexivo dos discentes, essenciais para a formação e a futura ação profissional. Constata-se que o design da simulação é primordial para que o estudante da graduação em enfermagem tenha a oportunidade de explorar todas as possibilidades durante a simulação.