Его каркас, длиной 128 и диаметром 11,7 м, площадь миделя 106 кв. м, собирался из алюминиевых профилей. Средняя часть корпуса, протяженностью 96 м, имела цилиндрическую форму; носовая и кормовая части каркаса, по 16 м каждая, были совершенно одинаковы, так что по внешнему очертанию форма корпуса была сигарообразной. Диаметр корпуса ограничивался высотой плавучего эллинга, поэтому его удлинение являлось большим — более 10:1. Устройство каркаса и газовместилища напоминало конструкцию, предложенную Списом. Кольцеобразные поперечные силовые элементы (шпангоуты) соединялись продольными балками (стрингерами), идущими от носа до кормы. Шпангоуты, расчаленные внутри посредством тросов, образовывали поперечные перегородки, делящие всю внутреннюю полость каркаса на 17 отсеков, из них 15 длиной по 8 м и 2 отсека длиной по 4 м с баллонами, наполненными 11 300 куб. м водорода. Корпус представлял собою длинный 24-гранный цилиндр с эллипсовидными окончаниями, обтянутый хлопчатобумажной тканью, покрытой лаком. Шарообразные баллоны были изготовлены из однослойной хлопчатобумажной прорезиненной ткани, пропитанной для уменьшения газопроницаемости лаком. Каждый из газовых баллонов имел свой предохранительный клапан диаметром в 660 мм и весом 1,4 кг, а сверх этого имелось еще пять клапанов для маневрирования — при спуске газ выпускался. Все клапаны спроектировал сам Цеппелин. Управление маневровыми клапанами осуществлялось из гондолы посредством тросов, проходивших по проложенным внутри корпуса алюминиевым трубам, и системы роликов. Диаметр клапанов для маневрирования — 400 мм, клапаны могли выпускать 4–5 куб. м газа в секунду.
Каркас был покрыт целой сетью расчалок, идущих в диагональных направлениях между стрингерами и шпангоутами, и снаружи был обтянут хлопчатобумажной прорезиненной тканью весом 106 г/кв. м. Ткань покрывалась снаружи лаком «баллолином», служащим для предохранения оболочки от атмосферного воздействия.
Это сооружение величиною с крейсер должно было двигаться в воздухе с помощью всего лишь двух моторов «Даймлер», мощностью в 14,7 л. с. с водяным охлаждением и весом 420 кг. Вода для охлаждения проходила через большие холодильные трубы, откуда с помощью насосов возвращалась обратно в двигатели. Последние устанавливались в небольших открытых гондолах, подвешенных под носовой и кормовой частями корпуса. Каждый из них вращал по 2 алюминиевых воздушных винта, укрепленных на металлических рамах по бортам дирижабля несколько ниже продольной оси. Передние винты были четырехлопастными и имели диаметр 1,15 м, диаметр задних, трехлопастных составлял 1,25 м. Передача от моторов к винтам — посредством зубчатых колес. Две пары рулей направления были установлены в носу и корме корабля. При помощи рычага, помещенного с правого борта внутри передней гондолы, рули одновременно могли приводиться в действие, поворачиваясь вправо при движении рычага вперед и влево при движении назад. В кормовой части также находился руль высоты площадью 9 кв. м.
Снизу под корпусом на расстоянии 5 м от него и 32 м от каждого из его концов размещались 2 алюминиевые гондолы длиной 7 м, шириной 1,8 м и высотой 1 м. Вес пустых гондол — 220 кг. Они соединялись мостиком длиной 50 м, шириной — 80 см, жестко укрепленным под каркасом посредством четырех штанг и четырех подкосов. После первого же полета LZ-1 этот мостик был снят и вместо него поставлена алюминиевая решетка — платформа, более устойчиво соединявшая между собой гондолы. Под ним на тросах подвешивался подвижный свинцовый сигарообразный балласт массой 100 кг, который служил для изменения дифферента воздушного корабля. Груз мог передвигаться на 7 м в каждую сторону, считая от вертикальной оси, проходящей через центр среднего (9-го) отсека. Цеппелин полагал, что наклоняя или поднимая на ходу нос корабля, т. е. изменяя дифферент, ему удастся набирать высоту либо снижаться без сбрасывания балласта или выпуска в атмосферу части водорода. Последующие испытания не подтвердили этих предположений, и в дальнейшем подвижный балласт не применялся. Управление дирижаблем осуществлялось из передней гондолы. Для безопасности посадку было решено производить на воду, потому что боялись повредить жесткий корпус при грубом приземлении. Аэростат перед спуском, вследствие перемещения подвижного груза, приводился в наклонное положение, через клапаны выпускалась часть газа, затем выбрасывались якоря; при помощи канатов (имелось по 14 канатов с каждой стороны оболочки) дирижабль втягивался на понтонный плот и вводился в эллинг.
Имя графа Цеппелина так прочно закрепилось за созданным им типом дирижабля жесткой конструкции, что вскоре цеппелинами стали называть все воздушные корабли с твердым каркасом, в том числе и построенные за пределами Германии.