Для наблюдения за внешней обстановкой из-под поверхности воды Шильдер установил в кормовой башне лодки выдвижную коленчатую медную трубу с зеркалами, расположенными в ее верхнем и нижнем коленах под углом 45 градусов к продольной оси (прообраз современного перископа). Как отмечал изобретатель, зрительная труба «дает возможность управляющему делать по временам обозрение на поверхности воды, оставляя лодку под водою, …из выдвинутой трубы, выставляя предмет меньше величины обыкновенных бананов».

В крыше носовой башни была устроена выдвижная вентиляционная труба, которой можно было пользоваться на «перископной» глубине. По расчетам, запаса воздуха в лодке должно было хватать экипажу в количестве 10 человек на 10 часов. Но испытания показали, что даже 8 человек поглотили весь кислород менее чем за 6 часов. Именно поэтому Шильдер для освежения воздуха установил воздухозаборник. Достаточно было выдвинуть эту трубу на поверхность всего лишь на 3 минуты и привести в действие центробежный вентилятор конструкции генерал-майора А. А. Саблукова (1783–1857).

Поначалу Шильдер предполагал сделать башни выдвижными, но затем отказался от этой идеи. Он убедился, что не сможет обеспечить герметичность скользящих цилиндрических поверхностей. В середине верхней части корпуса размещался еще один люк для погрузки свинцового балласта и других крупногабаритных грузов.

Для погружения и удержания лодки на заданной глубине Шильдер применил комплексную систему. Во-первых, в нижней части корпуса находились конусные ниши в виде двух воронок, обращенных раструбами к килю. В верхней части этих воронок имелись отверстия, через которые проходили канаты из сыромятной кожи. На канатах внутри воронок висели грузы, отлитые из свинца по форме воронок и полностью убирающиеся в них. Другие концы канатов были соединены внутри лодки с ручными воротами, с помощью которых можно было стравливать грузы до грунта подобно тому, как отдаются якоря на надводных судах. Общий вес двух гирь составлял 80 пудов (1280 кг). На мелком месте гири, подобно якорям, удерживали лодку на одном месте.

Во-вторых, внутри корпуса в нижней его части была устроена балластная цистерна, наполнявшаяся водой до такой степени, что у лодки с отданными грузами плавучесть погашалась почти полностью и на поверхность выступали лишь части башен. Достаточно было начать выбирать воротами отданные грузы, чтобы лодка стала погружаться под воду. Для всплытия производилось обратное действие. Забортная вода поступала в балластную цистерну через два крана, а удалялась ручным поршневым насосом.

При поднятых гирях и пустой балластной цистерне плавучесть лодки была близка к нулю и корпус ее находился в полу-погруженном состоянии, т. е. палуба была почти на уровне воды. Заполняя балластную цистерну водой и увеличивая тем самым вес лодки, можно было добиться ее дальнейшего погружения.

В качестве движителя использовались 4 особых гребка-лопатки, выполненных наподобие лап водоплавающих птиц и расположенных попарно с каждого борта. Каждый гребок состоял из двух складывающихся лопастей, вращающихся на шарнире горизонтального вала. Вал проходил сквозь обшивку корпуса. На внутренний его конец была насажена шестерня, находившаяся в сцеплении с зубчатым колесом, которое вращал рукоятью один из членов экипажа. Перемещаясь в нижней четверти круга, гребки обеспечивали передний ход. Затем их лопасти раскрывались и, загребая воду, толкали лодку вперед. При движении гребков вперед (холостой ход) их лопасти складывались, оказывая минимальное сопротивление набегающему потоку воды. Для обеспечения заднего хода требовалось вращать гребки в противоположную сторону.

По расчетам, максимальная скорость под водой могла составить 2,15 км/час. Однако испытания выявили значительно меньший КПД гребков, чем в теории. На самом деле скорость оказалась в 3,2 раза меньше, она не превышала 670 метров в час.

Вооружение лодки предназначалось для действий против деревянных парусных кораблей. В носовой части на форштевне крепился горизонтальный бушприт длиной около 2 метров, окованный железом. На него одевалась муфта с небольшим гарпуном, к муфте подвешивалась пороховая мина весом I пуд (16 кг). От нее в лодку шел провод, соединявшийся с гальванической батареей. Муфта своей тыльной частью свободно сидела на бушприте и легко соскальзывала с него при отходе лодки. Вонзив гарпун с миной в борт корабля ниже ватерлинии, подлодка давала задний ход и мина оказывалась как бы подвешенной к борту вражеского корабля. Прочность скрепления мины с атакуемым судном обеспечивалась силой соударения больших масс надводного судна и подводной лодки. Отойдя на некоторое расстояние назад, командир взрывал мину по проводу электрическим импульсом от батареи.

Кроме того, лодка имела 6 ракет Конгрева калибра 4 дюйма (102 мм) в металлических корпусах с пороховыми двигателями. Они размещались в железных направляющих трубах, по три с каждого борта. Трубы были скреплены в пакеты, соединенные с корпусом лодки подвижными стойками. Необходимый для стрельбы угол возвышения (до 10–12 градусов к линии горизонта) пакет получал за счет подъема либо опускания стойки, ближайшей к носу лодки. Чтобы предохранить ракеты от контакта с водой, в передние концы труб вставлялись пробки, прикрытые резиновыми колпаками.

При воспламенении ракет с помощью электрозапалов они выбивали пробки и летели к цели. Пуск ракет мог производиться как на поверхности воды, так и в погруженном состоянии. Лодка могла вести одиночный и залповый огонь. Значительная длина труб, достигавшая 4,5 метров, позволяла добиваться довольно высокой кучности стрельбы, сопоставимой с имевшимися тогда на кораблях гладкоствольными орудиями. При попадании зажигательные ракеты вызывали пожар на деревянном корабле.

Обязанности 10 членов экипажа распределялись следующим образом: один — на руле, четверо — на гребках, двое — при кранах и насосах, один — при гальванической батарее и проводах, один — резерв. Десятый — командир. Он находится в кормовой башне, наблюдает оттуда за поверхностью моря через иллюминаторы или перископ, отдает команды рулевому и другим членам экипажа.

При опущенных на дно гирях и при отсутствии воды в балластной цистерне верхняя палуба лодки выступала на поверхность. Для ее выхода в плавание проделывались следующие операции. На бушприт надевали муфту и к ней привязывали мину. К электрическому запалу мины присоединяли провод. В направляющие трубы закладывали ракеты, пакетам труб придавали требуемый угол возвышения, а к электрозапалам ракет подсоединяли провода. В концы труб вставляли пробки с герметичными резиновыми колпаками.

Затем в лодку влезали несколько матросов, через средний люк им подавали гальваническую батарею.