Одним из важных условий получения хорошей отливки является правильное устройство литниковой системы. Иван Моторин выбрал такую конструкцию, чтобы в форму при её заполнении жидким металлом не попадали шлак и другие загрязнения. Для этого был устроен особый резервуар, так называемая литниковая чаша, которая при литье была наполнена металлом почти до краёв. Чистый металл поступал из чаши в форму, а шлак как более лёгкий держался на поверхности литниковой чаши.
Чтобы кожух выдержал давление расплавленного металла во время литья, все пространство между формой колокола и стенами литейной ямы засыпали землёй, тщательно её утрамбовав.
25 января 1734 г. Сенатская комиссия по надзору за отливкой колокола доносила в Петербург следующее:
«Поданное доношение колокольного мастера Ивана Моторина, который объявляет: дело же Успенского большого колокола... к литью приходит. Сего де января с 28 числа как болван, так и кожух, обжигать надлежит, которого де времени того обжигания будет с оного числа месяца, а потом надлежит разлучать кожух от тела и поднять оной кожух кверху, и как он де поднимется, а тело выберется, то уже медлить литьём дальнего продолжения никак не можно, дабы какой сырости от того медления не возымелось. И требует Моторин оное сушение и разлучение кожуха от тела к литью того колокола чинить ли, послать в С.-Петербург и Правительствующий сенат при ведении... и требовать на оно... донесение... немедленной резолюции».
Из этого доношения следовало, что наиболее трудоёмкие работы по изготовлению колокола были закончены. Дальнейшая работа заключалась в том, чтобы высушить верхнюю форму и болван, вытопить воск, «которого времени обжигания будет с месяц»,— говорил Моторин. Затем предстояло снять верхнюю форму, очистить её от скоксовавшегося воска, исправить возможные случайные повреждения, удалить глиняную рубашку (тело) колокола, «озолить» болван, засыпать пространство, где была топка, песком, а затем снова опустить верхнюю форму (кожух) на болван, скрепить форму с железными брусьями, положенными на фундамент под болваном, и укрепить на ней форму колокольных ушей, которые «сготовлены отдельно».
Согласно сообщению Моторина, на все эти работы требовалось около шести недель. Дальше следовало сложить каменную стенку вокруг всей формы, чтобы во время литья не было никаких неожиданностей, а затем высушить эту кирпичную кладку.
Плавка металла для колокола производилась в четырёх плавильных пламенных печах, установленных вокруг литейной ямы. Каждая печь вмещала до 50 т металла. Расплавленный металл поступал в литейную чашу формы по специальным кирпичным желобкам.
Важным был вопрос о металле для будущего колокола. Металла от прежнего Успенского колокола, предназначенного к переливке, было, естественно, недостаточно. Поэтому Моторин потребовал «прибавок к наличному на угар и на прибыль олова английского 300 пудов, чтобы при литье колокола недостачи не было».
Однако в Москве не было достаточного количества олова, и его пришлось выписывать из Петербурга. Моторин требовал также для работ персидской меди — на прибыль и на угар — 1000 пудов. Вместо персидской меди Моторину отпустили сибирской чистой меди расковочной красной дощатой 798 досок, весом 500 пудов 3 фунта (8 т 191 кг), колпашной меди — 5960 колпаков весом 499 пудов 37 фунтов (8 т 188 кг) — всего 1000 пудов (16 т 380 кг).
26 ноября 1734 г., после получения из Петербурга разрешения на все важнейшие этапы работ, были затоплены все четыре печи, в которые было уже положено 5723 пуда 4 фунта (93 т 744 кг) больших кусков меди от старого колокола. 27 ноября добавлено ещё 1276 пудов 36 фунтов (20 т 915 кг) кусков меди. В тот же день развешена и загружена по печам красная медь весом 4 тыс. пудов. 28 ноября загружены в печи олово и медь весом 2 тыс. пудов (32 т 760 кг). Таким образом, полная первоначальная загрузка всех плавильных печей составила около 13 тыс. пудов.
Через 43 часа после начала плавки было обнаружено, что у двух печей поды подняло и медь ушла.