自打孟鳴將研製蒸汽機船的任務交給了陳啟年以後，孟鳴就在五丈河邊修建了一座造船廠，召集了大量的精通造船的精工巧匠，其中從工部邀請了有名的造船首席大匠陳明誠。
孟鳴根據明朝鄭和下西洋所用的福船圖樣，畫了一個模型圖，是福船的縮小版。張明誠根據模型圖打造出直觀的實物模型，並根據它來建造船隻。
這搜蒸汽船采用了舵、縱帆、龍骨、水密隔艙和水鳥形船體結構。
水密隔艙在北宋初期已經出現了，為中國獨創，然後此項技術傳向世界各國，但是此時還比較原始，孟鳴將其大大的改進了，將船分成二十二個密封艙。
密封艙的作用有三:首先是由於艙壁跟船殼板緊密連結，起著加固船體的作用，不但增加了船舶整體的橫向強度，而且取代了加設肋骨的工藝，使造船工藝簡化。
其次是水密艙壁將艙與艙之間嚴密分開，在航行中，即使有一兩個艙破損進水，水也不會流到其他艙。從船的整體來看,仍然保持有相當的浮力，不致沉沒。如隻要把進水艙區裏的貨物搬走，就可以修複破損的地方，不會影響船舶繼續航行。
最後是采用水密艙壁將船艙劃分成許多艙室，貨物的裝卸和管理比較方便。不同的貨主可以同時在個別的艙區中裝貨和取貨，提高了裝卸的效率，又便於進行管理。便於貨物裝卸、保管，可提高貨物裝卸效率。
再者龍骨在南宋時期才被發明出來，此時孟鳴引入龍骨技術。
龍骨結構是船底中線處從首至尾貫通底部全長的縱向連續構件。
其主要作用是用一種堅硬的材料貫通整個船體，實現有效支撐船身，這艘船舶形狀為上寬下窄，底部是尖的，船體上部的甲板較為平整，船舷以下如同刀削一般。
如果將船身沿著橫麵切開，就會發現船的橫斷麵為“V”字形，尖底上就設置著貫通首尾的龍骨。
這種上寬下窄的設計雖然不夠穩定，但因船隻的下半部分在水麵以下，而龍骨結構比較沉重，吃水較深，因此並不會影響行船的穩定性，反而大大減少了船隻前行的阻力，節省了動力，保證了船行的速度。孟鳴采用了鋼龍骨，並采用鐵甲船結構。
這艘蒸汽船的操控用的是更加輕巧的平衡舵，可以說是舉重若輕。船隻行進，除了空前的四桅杆大帆外，在帆布選擇上，采用硬帆結構，可承受更強風力。
人力驅動上，船的兩舷和尾部有入水極深的尾櫓，相當於現代船隻上的螺旋槳，用人力踏動，驅動力在當時可謂最強，就算無風也能保持航速。
孟鳴采用了螺旋槳加明輪為驅動行進模式。
鐵甲船的設計方案，完全摒棄了木殼船體，它的舷側裝甲從內到外先鋪一層一厘米鐵板，向外再加兩層交錯放置的二十厘米麻栗樹木材 ，船體最外麵再加一層鍛鐵裝甲，最後用螺母螺栓鉚接。