Вторым классом судов, к которым обратился Грейг в первую очередь, явились пароходы. Уже в 1820 году, через три года после постройки первого парового судна на Балтике, в Николаеве построили пароход «Везувий» для портовой службы. В 1825 году был спущен в Николаеве первый в России военный пароход «Метеор» с 14 пушками, в 1826 году — пароход «Молния». Пароходы в мирное время буксировали флашхоуты с грузами для кораблестроительных верфей Николаева и Херсона. В военное время им предстояло буксировать боевые корабли и осуществлять действия, невозможные для парусников. Всего при Грейге были построены 5 и куплены 2 парохода. Если учесть, как трудно было получать средства на паровое судостроение М. П. Лазареву, можно представить, какие трудности приходилось преодолевать Грейгу.
A. C. Грейг разработал проект канонерских лодок для Дунайской флотилии, вооруженных тремя орудиями. Сам он отмечал такие преимущества проекта, как втрое большая артиллерийская мощь (три 24-фунтовые пушки вместо одной 18-фунтовой), возможность принять 30 человек в трюм и провизию на 60 человек; «опускные» мачты позволяли грести против ветра и двигаться скрытно в камышах. Пробная лодка была построена и испытана в 1820 году, после чего началась серийная постройка. Грейг предложил также вариант канонерской лодки, вооруженной тремя 24-фунтовыми каронадами в носу и пушкой того же калибра на корме. О канонерках конструкции Грейга один из моряков вспоминал:
«Эти канонерские лодки не представляли с виду картинку, но имели хороший ход, сильную артиллерию и большие выгоды в боевом отношении по несложности рангоута: две мачты, из которых передняя имела уклон наперед и вместе служила бушпритом. Мачты эти снимались в случае боя, и в то же время парусность на рейках, называемая „латынью“, свертывалась и опускалась на концах за борт. Следовательно, путаницы от вооружения не могло быть и вместе с тем осколков от ядра сравнительно бывало менее».
Грейг предложил использовать для Дунайской флотилии малые суда — иолы. Всего при нем было построено 40 канонерских лодок и 49 иолов.
По мере восстановления верфей появилась возможность строить современные крупные боевые единицы: линейные корабли и фрегаты. Грейг задумывал их с усиленной артиллерией, добиваясь высокого качества, чтобы дорогие корабли могли служить эффективно и долго.
Ранее построенные на Черном море по французским чертежам корабли и фрегаты обладали низкой остойчивостью, которая приводила к валкости и сложности использования артиллерии нижней батарейной палубы при качке. Малая прочность конструкции приводила к течи, авариям, а то и гибели кораблей. Грейг предпочел более совершенные английские образцы. Как теоретик кораблестроения, он предложил использовать созданный Ф. Чапманом и развитый им самим и К. Кнорре «параболический» метод проектирования. На основе этого метода были построены многие черноморские суда различных классов.
В Николаеве был заложен первый на Черном море 120-пушечный корабль «Варшава», который послужил прототипом для последующей серии кораблей типа «Двенадцать апостолов». Корабль проектировал Грейг. Современники отмечали, что это было лучшее творение адмирала: