Разработкой этих сверхбольших субмарин занялись специалисты Главного морского арсенала в Йокосуке и конструкторы государственной верфи в Куре. Несмотря на всю сложность поставленной задачи, работы продвигались довольно быстро и уже через год первые пять подводных авианосцев (I-400, I-401, I-402, I-403 и I-404) были заложены на верфях в городах Сасебо и Куре. Лодка I-400 была заказана в рамках «Пятой программы по замене кораблей» 1942 года, а I-401, I-402, I-403 и I-404 — по «Модифицированной пятой программе по замене кораблей» 1942 года. Кроме того, по этой же программе предполагалось построить еще 14 аналогичных субмарин, но заказы на них аннулировали в марте 1945 года.

Подводная лодка 1-400:

1 — руль поворота: 2 — привод вертикальных рулей: 3 — ЦГБ (цистерна главного балласта): 4 — кормовой шварто-вочный узел: 5 — машинка привода вертикальных рулей— 6 — пост управления кормовыми рулями: 7 — мачта антенны: 8 — якорный шпиль и его машинка: 9 — мачта навигационной системы в рабочем положении:

10 — кормовой жилой отсек: 11 — 140-мм орудие: 12 — радиоантенна: 13 — отсек электродвигателей: 14 — кранцы п&рвых выстрелов: 15 —строенный 25-мм зенитный автомат MG AS Туре 96: 16 — кранец для хранения спасательных плотов: 17 — 26-мм зенитный автомат MG АА Туре 96: 18 — антенный norm РЛС Тип 3 Мсд. З Мо-диф.1: 19 — антенный пост РЛС Тип 3 Мод. 2 Модиф. 2: 20 — рамочная радиоантенна: 21 — 120-мм бинокль:

22 — ходовой мостик: 23 — репитор гирокомпаса: 24 — герметичный ангар на три самолета M6AI Seiran— 25 — створка ангара: 26 — подъемный кран в убранном положении, 27 — пост подготовки гидросамолетов: 28— кран в рабочем положении: 29 — пост управления пневматической катапультой: 30 — носовой жилой отсек: 31 — носовой пост системы ВВД (носовая группа ЦГБ); 32 — катапульта; 33 — люк загрузки торпед; 34 — Машинка привода носового руля глубины; 35 — пост управления носовыми рулями глубины; 36 — верхний торпедный пост: 37 — баллоны системы ВВД (воздух высокого давления* (носовая группа ЦГБ): 38 — привод носового руля глубины: 39 — носовой руль глубины; 40 — мачта антенны; 41 — цепной ящик; 42– 533-мм торпедные аппараты; 43 — торпедозаместительные цистерны: 44 — диффе-рентные цистерны; 45 — цистерны замещения остаточной плавучести; 46 —топливные баки; 47 — нижний тор педный отсек; 48 — носовой аккумуляторный отсек; 49 — цистерны чистой воды; 50 — шахта гидродинамического лага; 51 — второй жилой отсек (каюты офицеров авиагруппы); 52 — шахта гирокомпаса; 53 — третий жилой отсек; 54 — кормовой аккумуляторный отсек; 55 — компрессор катапульты: 56 — компрессор системы ВВД (воздух высокого давления); 57 —цистерна системы орошения контейнера для хранения гидросамолетов; 58 — погреб артиллерийского боезапаса; 59 — уравнительная цистерна; 60 — цистерна авиационного топлива; 61 — радиорубка; 62 — насос главной осушительной системы;63 — дизельные двигатели; 64 — отсек главных механизмов; 65 — цистерны циркуляционных масел;66 — системы чистых масел; 67 — разобщительная муфта; 68 — ГЭД (главный электродвигатель); 69 — сальник; 70 — кормовой пост системы ВВД (воздух высокого давления); 71 — машинка приводов кормовых рулей глубины; 72 — привод кормовых рулей глубины; 73 — центральный пост; 74 — центральный пост системы ВВД (средняя группа ЦГБ и пост продувки всех групп ЦГБ)

Чтобы выполнить требования, заложенные в тактико-техническом задании, конструкторам пришлось применить множество оригинальных технических решений. Прежде всего это касалось формы корпуса подлодки. При заданном водоизмещении в 50 000 т обычная конструкция прочного корпуса цилиндрической формы оказалась неприемлемой из-за слишком большой осадки. Поэтому для него была принята двухкорпусная конструкция — средняя часть прочного корпуса состояла из двух цилиндров, соединенных друг с другом боками.

Отличительной особенностью данной конструкции являлись продольная прочная переборка в месте соединения цилиндров вдоль всех отсеков и герметичная палуба. В поперечном сечении такой корпус имел форму положенной горизонтально восьмерки. Внутри корпус был разделен плоскими переборками на восемь отсеков. Благодаря такой конструкции удалось добиться и достаточной ширины лодки для обеспечения требуемой остойчивости, и снижения осадки, которая, тем не менее, достигала 7 метров.

Чтобы сохранить длину лодки в разумных пределах, все четыре дизеля поставили рядом, сгруппировав по два, причем каждая пара работала на свою линию вала. Через редукторы и разобщительные муфты дизели были связаны с электрогенераторами и компрессорами, расположенными в пятом отсеке. Главные механизмы (дизели, генераторы, электродвигатели и компрессоры) устанавливались на резинометаллических амортизаторах. Имелось устройство для работы дизелей под водой — шнорхель. Пять групп цистерн главного балласта, топливные танки и цистерны авиационного бензина были размещены вне прочного корпуса.

Система погружения и всплытия позволяла лодке уйти под воду в течение 70 секунд, чему способствовал и сравнительно небольшой для японского флота запас плавучести. Ангар для трех самолетов, имевший форму цилиндра (внутренний диаметр — 3,5 м, длина — 37,5 м) разместили над прочным корпусом в центральной части лодки. Ангар и сдвинутая к левому борту рубка имели общее развитое ограждение. Спереди ангар герметически закрывался мощной дверью-крышкой, открывающейся в сторону правого борта. Через люк в полу ангар сообщался с прочным корпусом, что позволяло начинать подготовку самолетов к старту еще до всплытия на поверхность. Тем не менее с момента всплытия подлодки в надводное положение и до подъема в воздух всех трех самолетов проходило не менее 45 минут.

Погреб авиационного боезапаса, располагавшийся в четвертом отсеке, вмещал четыре авиационные торпеды, три 800-кг и двенадцать 250-кг бомб.

Бортовой бомбардировщик-торпедоносец для I-400, разработанный фирмой Aichi, получил обозначение М6А1 Seiran. Это был поплавковый моноплан с рядным двигателем жидкостного охлаждения. Для размещения самолетов в ангаре были разработаны специальные стартовые тележки, которые могли передвигаться по рельсам, проложенным по полу ангара, а затем по треку катапульты. Тележка имела встроенный гидравлический подъемник, который позволял опускать самолет при закатывании в ангар и наклонять, придавая бомбардировщику дополнительный угол атаки в 3,5 градуса при установке его на пусковую позицию катапульты. В ангаре тележка фиксировалась на рельсах особыми зажимами, а на стартовой позиции зацеплялась за крюк силового поршня катапульты.

Поплавки самолетов хранились под палубой в двух герметичных цилиндрических контейнерах, по три поплавка в каждом. Поплавки крепились на тележках и попарно подавались на палубу по рельсам по мере необходимости. Перед ангаром в носовой части лодки была установлена специально спроектированная катапульта Тип 4, мод. 10, с длиной трека 27 м, углом возвышения 3 градуса и шириной колеи 1,2 м, рассчитанная на запуск самолетов массой до 5 тонн. Она обеспечивала разгон самолета до скорости 34 м/с и старт с перегрузкой до 2,5 д.

У левого борта был установлен складной 12-тонный подъемный кран, убирающийся в углубление палубы, который предназначался для приема на борт самолетов после их приводнения.

Кроме основного авиационного вооружения, лодка имела восемь носовых 533-мм торпедных аппаратов с запасом 20 торпед, кормовое 140-мм орудие и десять 25-мм зенитных автоматов — три трехствольных и одна одноствольная установки. Субмарина оснащалась радиолокационными станциями обнаружения надводных и воздушных целей. Чтобы снизить радиолокационную и акустическую заметность, легкий корпус лодки покрыли специальным каучуковым составом. Правда, несмотря на все принятые меры (применение резинометаллических амортизаторов, каучуковое покрытие). шумность лодок STo оставалась достаточно высокой.