Изготовление дизелей с самого начала вызвало трудности. Фирма MAN изготовила первую пару двигателей только в мае 1914 года, двигатели эти в Россию так и не были доставлены. Поэтому 1 ноября 1914 года ГУКиС заключил контракт с американской фирмой «New-London» на поставку двенадцати дизелей мощностью по 160 л.с. из расчета по четыре на каждую лодку, которые в январе 1915 года были доставлены на пароходе Добровольного флота «Тамбов» во Владивосток и затем перевезены в Николаев.
На каждой линии вала было установлено последовательно два дизеля. Комовые дизели работали непосредственно на гребной вал, носовые дизели соединялись с кормовыми с помощью передаточного вала и двух пар шестерен и могли отключаться. Прочный корпус был разделен водонепроницаемыми переборками на семь отсеков, что существенно повышало живучесть. Снаружи прочный корпус закрывался легким корпусом, то есть подводные лодки были двухкорпусными (на протяжении 44 % длины в средней части подводной лодки). Все управление подводной лодкой было сосредоточено в третьем отсеке, 6 и 7 отсеки занимали двигатели надводного и подводного хода. Верхнюю часть прочного корпуса прикрывала проницаемая надстройка.
Прочная рубка с ограждением и двумя люками служила для выхода экипажа. Все балластные цистерны (в оконечностях и в средней части) заполнялись самотеком. Цистерны в прочном корпусе продувались сжатым воздухом, из остальных балласт откачивался помпами через коробчатый киль, служивший главной осушительной магистралью. Но, уже во время испытаний выяснилось, что откачивание главного балласта через общий киль неудачно, лучше иметь специальный трубопровод. В Центральном Посту находился автоматический клапан продувания ЦГБ, если глубина погружения превосходила 50 метров. От автоматического клапана имелся привод в рубку, что позволяло командиру самостоятельно продувать цистерны на любой глубине. Запас воздуха был в 3.2 раза больше чем на подводной лодке «Морж». Время заполнения ЦГБ – 1 минута. Время перехода из позиционного положения в подводное: 40–50 секунд, то есть подводные лодки тип «Нарвал» – первые быстропогружающиеся подводные лодки Русского флота. Подводные лодки тип «Нарвал» хорошо управлялись в вертикальной плоскости. Верхнюю часть прочного корпуса прикрывала легкая надстройка, улучшавшая мореходные качества. Форма корпуса подводной лодки обеспечивала хорошие ходовые качества. Подводные лодки были снабжены одним надводным и двумя подводными якорями.
Предусматривались два спасательных буйка, спасательные люки и (по спецификации) спасательные костюмы. Первоначально вооружение предусматривало по два носовых и кормовых торпедных аппарата с запасными торпедами и два спаренных поворотных торпедных аппарата (в нос и в корму от рубки). Поскольку такие аппараты в России не производились, на подводной лодке «Нарвал» и «Кит» поставили по восемь торпедных аппаратов системы Джевецкого (но без запасных торпед), а на подводной лодке «Кашалот» – четыре торпедных аппарата системы Джевецкого – Подгорного, но с запасными торпедами. Установлено было артиллерийское вооружение.
Самым ненадежным элементом подводных лодок тип «Нарвал» были нештатные двигатели фирмы «New-London», которые оказались слишком
Это привело к снижению скорости хода до 6.6 узлов, хотя при этом дальность плавания на подводных лодках «Нарвал» и «Кит» возросла до 3 500 миль, а на подводной лодке «Кашалот», где был предусмотрен запас смазочного масла, до 4 800 миль. Время зарядки АБ – 20 часов вместо 12 по проекту. В целом постройка подводных лодок тип «Нарвал» стала важной вехой в развитии подводного кораблестроения в России.