Свою субмарину Фултон назвал «Наутилус» (это название, кстати, потом использовал писатель-фантаст Жюль Верн для подводного корабля своего героя, капитана Немо), и она стала первой в истории подводной лодкой, имевшей раздельные устройства для надводного и подводного плавания. Под водой использовался четырехлопастный винт, вращавшийся вручную и позволявший достигать скорости около полутора узлов. Над водой лодка передвигалась под парусом со скоростью три-четыре узла (1 узел равен 1,852 км/ч). Мачта крепилась на шарнире; перед погружением ее снимали и укладывали в специальное углубление на корпусе. После подъема мачты, когда разворачивался парус, лодка становилась похожа на раковину моллюска наутилуса. Отсюда и название, придуманное Фултоном.
Маневрирование «Наутилуса» по горизонтали производилось при помощи вертикального руля. Оригинальной новинкой был горизонтальный руль – с его помощью, двигаясь под водой, лодка должна была удерживаться на необходимой глубине. Погружение и всплытие осуществлялись путем заполнения и осушения балластной цистерны, находившейся в нижней части лодки. Делалось это при помощи двух насосов. Вооружение «Наутилуса» составляла буксируемая на тросе мина, представлявшая собой два медных бочонка с порохом. Эти бочонки были оборудованы контактными взрывателями. Подводникам требовалось подойти под днище корабля противника и вонзить в него специальный гарпун с отверстием для длинного троса, одним концом прикрепленного к подводной лодке, а другим – к мине. После этого мину освобождали и подлодка уходила. По мере ее удаления мина подтягивалась под днище корабля и после соприкосновения с ним взрывалась.