เมื่อทีมมีเป้าหมายที่ชัดเจนแล้ว การวางแผนการค้นคว้าหาข้อมูลเพื่อทำความเข้าใจในความต้องการของผู้ใช้บริการอย่างลึกซึ้ง รวมถึงการชี้ประเด็นปัญหาและหาโอกาสที่จะช่วยให้ทีมสร้างแรงบันดาลใจในการออกแบบได้นั้น เป็นขั้นตอนที่เป็นหัวใจในการกำหนดคุณค่าของงานออกแบบบริการ ในการค้นคว้าวิจัยนี้ การที่ทีมสามารถมีส่วนร่วมโดยตรงกับผู้ใช้บริการ แล้วนำข้อมูลมาประกอบกับการวิเคราะห์บริบททางสังคม และแนวโน้มเศรษฐกิจ จะเป็นการสร้างฐานข้อมูล ความรู้ที่สำคัญเกี่ยวกับผู้ใช้บริการ เพื่อใช้ในการชี้นำแนวทางในกระบวนการออกแบบต่อไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยสามารถเริ่มได้จากการเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมและบริบทของการใช้งานของผู้ใช้บริการที่จะช่วยให้ได้ข้อมูลที่ชัดเจน และสัมพันธ์โดยตรงกับระบบบริการขององค์กร

ตัวอย่างวิธีการได้มาซึ่งข้อมูลประเภทนี้ได้แก่ การสัมภาษณ์ตามบริบท (Contextual Interview) รวมถึงการลงพื้นที่เพื่อสำรวจในแง่มุมอื่น ๆ โดยสามารถใช้วิธีการสังเกตการณ์ เช่น ใช้เครื่องมือ POEMS (POEMS Framework) ซึ่งเป็นแนวทางที่ช่วยชี้นำประเด็นที่ควรค้นหา การจัดกลุ่มรูปภาพ (Image Sorting) ก็เป็นอีกวิธีการหนึ่งที่สามารถเจาะลึกด้านทัศนคติ แรงจูงใจของผู้ใช้บริการ ซึ่งทำให้ช่วยในการสร้างปัจจัยที่มีผลในการตัดสินใจใช้บริการได้ ถ้าต้องการขยายการเก็บข้อมูลผู้ใช้บริการในวงที่กว้างขึ้นโดยที่มีเวลาจำกัด หรือในบางหัวข้อ ทีมไม่สามารถเก็บประสบการณ์ชีวิต ของผู้ใช้บริการได้ต่อเนื่องเป็นเวลานาน วิธีการทำวิจัยแบบใช้เทคโนโลยีเป็นสื่อกลางในการส่งถ่ายข้อมูล เช่น วิธีการวิจัยชาติพันธุ์วรรณาโดยใช้อุปกรณ์พกพา (Mobile Ethnography) และการทําวิจัยผ่านระบบทางไกล (Remote Research) ก็เป็นอีกวิธีทางเลือกที่ช่วยประหยัดทรัพยากรและสามารถเข้าถึงกลุ่มเป้าหมายได้มากขึ้น