Метод консервации мокрой древесины с использованием ПЭГ не замысловат. Объекты помещались в пустой резервуар, который затем заполнялся консервирующей жидкостью. В ходе консервации — этот период колебался от 10 до 18 месяцев — повышались концентрация и температура ПЭГ. Это позволяло максимально пропитать древесину независимо от ее плотности.
Однако для крупных находок описанный метод работы был неприемлем. Ведь в этом случае понадобилось бы большое количество крупных резервуаров с соответствующими растворителями. А это было сложно в техническом и финансовом отношениях.
Чтобы решить эту проблему, которая до тех пор считалась неразрешимой, вначале были приняты временные меры. На берегу установили старый бак емкостью 3000 л. Его можно было легко наполнить консервирующей жидкостью, смешивать эту жидкость и регистрировать расходуемое количество. Из этого бака консервирующее средство под давлением подавалось в трубопровод, проходивший с внешней и внутренней стороны корпуса судна. Через равные промежутки были установлены соединения с защелками, к которым присоединялись шланги и форсунки. Такая система позволяла пятерым специалистам за пять часов провести полную обработку корпуса корабля.
До февраля 1965 года такая обработка проводилась один раз в день, а в помещении поддерживалась относительная влажность (95 %). Однако проведенная экспертиза показала, что при таком методе наполнение древесины ПЭГ было недостаточным. Поэтому в марте 1965 года была введена новая система консервации. Она представляла собой установку с программным управлением, имевшую замкнутую систему. По бокам корпуса судна было установлено 175 разбрызгивающих головок, а внутри — 96 так называемых колыбелек (принцип действия аналогичен разбрызгивателям установки для поливки газона), имевших в общей сложности 192 разбрызгивающие головки. Вся эта система была укреплена таким образом, что пропитке подвергалась каждая часть «Вазы». Чтобы не мешать реставрационным работам, в дневное время опрыскивание проводилось только пять раз, а ночью установка работала чаще. За сеанс на корабль расходовалось, соответственно, 16 т ПЭГа, а всего за сутки на пропитку корпуса уходило 350 т ПЭГа. В комплект аппаратуры входили 600 м трубопровода и 800 м шлангов.
Однако не только деревянные предметы, но и текстиль, керамические и стеклянные сосуды, изделия из сплавов меди, свинца и цинка, железные предметы и др. подвергались обработке в консервационных мастерских верфи «Вазы». Находки из железа консервировались в печи Макса Сиверта. Здесь водород и окиси углерода использовались для восстановления железа из окиси железа. Так, например, около 600 железных пушечных ядер, которые изначально весили каждое 12 кг, прошли через эту печь. Сейчас вес этих ядер составляет около 8 кг, многие из них больше не имеют железного сердечника. Консервация таких ядер оказалась особо сложным делом, так как некоторые из них во время обработки распадались.
Поистине титанический труд и изобретательность потребовались при консервации обнаруженных в корпусе корабля парусов (общая площадь парусов «Вазы» составляла около 600 кв. м). Они были настолько ветхими, что при неосторожном прикосновении мгновенно разрушались. После тщательной очистки паруса были обработаны спиртом и ксилолом, иначе при естественном высыхании они бы продолжали распадаться. Так как парусина стала ветхой, то ее нанесли на опорную ткань из стекловолокна. Этот искусственный материал позволил защитить парусину от воздействия воздуха и ультрафиолетовых лучей, а так как он и стекловолокно имеют одинаковый коэффициент преломления, то опорная ткань была невидимой.
После консервации, завершившейся в 1978 году, большую часть деятельности музея стали занимать работы по реставрации «Вазы» и воссозданию недостающих деталей. Принципиально корабль должен быть реконструирован только с помощью подлинных частей. Лишь в исключительных случаях, когда были известны форма и размеры оригинала, прибегали к созданию копии. Примером таких работ может служить замена железных крепежных штырей. Во время подготовки корабля к подъему водолазы заменили проржавевшие и частично разрушенные железные штыри на деревянные пробки. Они хорошо выдержали нагрузку, однако эти соединения не были достаточно прочными, чтобы предотвратить деформирование корпуса, правда, очень незначительное. Тем не менее новые штыри нельзя было вставить в старые отверстия из-за их смещения.
С помощью 15 лебедок в течение шести месяцев боковая деформация была устранена и 5000 новых штырей забиты в старые отверстия.
Ныне этот бесценный памятник культуры и технологии судостроения экспонируется в новом уникальном музейном комплексе на прибрежной кромке одного из центральных островов Стокгольма.