Glavni izziv pri doseganju rokov v realnem času je, da mora biti operacijski sistem sposoben zanesljivo predvideti čas, potreben za izvedbo katere koli operacije. To je težko, ker obstaja veliko dejavnikov, ki lahko vplivajo na delovanje operacijskega sistema, na primer platforma strojne opreme, druge naloge, ki se izvajajo v sistemu, in količina razpoložljivega pomnilnika.
Za doseganje rokov v realnem času morajo RTOS-ji uporabljati različne algoritme in tehnike za načrtovanje, da zagotovijo, da se najpomembnejše naloge izvedejo najprej in da so vse naloge dokončane v svojih časovnih omejitvah. Ti algoritmi in tehnike razporejanja vključujejo razporejanje na podlagi prioritet, monotono razporejanje in razporejanje s prvim najzgodnejšim rokom (EDF).
RTOS-ji morajo biti tudi skrbno zasnovani, da zmanjšajo zakasnitev, ki je čas med tem, ko se dogodek zgodi, in ko se operacijski sistem nanj odzove. To je mogoče doseči z uporabo različnih tehnik, kot so obravnavanje prekinitev, DMA in preventivna večopravilnost.
Nazadnje, RTOS morajo biti tudi zelo učinkoviti, da lahko izpolnijo roke v realnem času. To pomeni, da morajo biti zasnovani tako, da uporabljajo čim manj virov, in morajo biti skrbno nastavljeni, da zagotovijo, da so čim hitrejši.
Na splošno je pisanje operacijskega sistema za okolje v realnem času zahtevna naloga, ki zahteva globoko razumevanje osnovne platforme strojne opreme, algoritmov za razporejanje in tehnik, ki se uporabljajo v RTOS, ter tehnik za zmanjšanje zakasnitve in izboljšanje učinkovitosti.