Nautilus è descritto da Verne come “un capolavoro contenente capolavori”. È progettato e comandato dal Capitano Nemo. L’elettricità fornita da batterie di sodio/mercurio (con il sodio fornito dall’estrazione dall’acqua di mare) è la fonte di energia primaria dell’imbarcazione per la propulsione e altri servizi. L’energia necessaria per estrarre il sodio è fornita dal carbone estratto dal fondo del mare.
Nautilus è a doppio scafo, ed è ulteriormente separato in compartimenti stagni. La sua velocità massima è di 43 nodi (50 mph). Nelle parole del Capitano Nemo:
Ecco, Professor Aronnax, le diverse dimensioni di questa barca che ora la trasporta. È un cilindro molto lungo con estremità coniche. Prende sensibilmente la forma di un sigaro, forma già adottata a Londra per diversi progetti dello stesso tipo. La lunghezza di questo cilindro da un’estremità all’altra è esattamente di settanta metri, e la sua larghezza massima di raggio è di otto metri. Non è quindi costruito con il rapporto di dieci a uno dei vostri piroscafi ad alta velocità; ma le sue linee sono sufficientemente lunghe e la loro rastremazione abbastanza graduale, in modo che l’acqua spostata scivoli facilmente e non costituisca un ostacolo ai movimenti della nave. Queste due dimensioni permettono di ottenere, con un semplice calcolo, la superficie e il volume del Nautilus. La sua superficie ammonta a 1.011,45 metri quadrati, il suo volume a 1.507,2 metri cubi – il che equivale a dire che quando è completamente sommerso, sposta 1.500 metri cubi d’acqua, o pesa 1.500 tonnellate metriche.
Nautilus utilizza serbatoi allagabili per regolare la galleggiabilità e quindi controllare la profondità. Le pompe che evacuano questi serbatoi d’acqua sono così potenti che producono grandi getti d’acqua quando la nave emerge rapidamente dalla superficie dell’acqua. Questo porta molti dei primi osservatori del Nautilus a credere che il vascello sia una specie di mammifero marino, o forse un mostro marino non ancora noto alla scienza. Per immergersi profondamente in poco tempo, Nautilus usa una tecnica chiamata “idroplaning”, in cui la nave si immerge con un angolo ripido.
Nautilus supporta un equipaggio che raccoglie cibo dal mare. Nautilus include una cambusa per la preparazione di questi cibi, che comprende una macchina che produce acqua potabile dall’acqua di mare attraverso la distillazione. Nautilus non è in grado di rinfrescare la sua riserva d’aria, così il capitano Nemo l’ha progettato per farlo emergendo e scambiando l’aria viziata con quella fresca, proprio come una balena. Nautilus è capace di viaggi estesi senza fare rifornimento o altrimenti rifornire le scorte. Il suo tempo massimo di immersione è di circa cinque giorni.
Molto della nave è decorata con standard di lusso che non hanno eguali in una nave d’alto mare dell’epoca. Tra questi, una biblioteca contenente circa dodicimila libri, con collezioni in scatola di preziosi esemplari oceanici. La biblioteca è anche piena di dipinti costosi e altre opere d’arte. Il Nautilus ha anche una sontuosa sala da pranzo e persino un organo che il capitano Nemo usa per intrattenersi la sera. In confronto, gli alloggi personali di Nemo sono arredati in modo molto spartano, ma dispongono di duplicati degli strumenti del ponte, in modo che il capitano possa tenere traccia della nave senza essere presente sul ponte. Queste comodità, tuttavia, sono disponibili solo per Nemo, il professor Aronnax e i suoi compagni.
Dai suoi attacchi alle navi, usando una prua speronante per perforare le navi bersaglio sotto la linea di galleggiamento, il mondo pensa che sia un mostro marino, ma più tardi lo identifica come un vascello sottomarino capace di grande potenza distruttiva, dopo che Abraham Lincoln viene attaccato e Ned Land colpisce la superficie metallica del Nautilus con il suo arpione.
I suoi pezzi sono costruiti su ordinazione da aziende come Creusot e Cail & Co. in Francia, Pen & Co. e Laird’s in Inghilterra, Scott’s in Scozia, Krupp in Prussia, le officine Motala in Svezia e Hart Bros. negli Stati Uniti. Poi vengono assemblate dagli uomini di Nemo su un’isola deserta. Il Nautilus ritorna su quest’isola, dove Nemo aiuterà in seguito i naufraghi nel romanzo L’isola misteriosa. Dopo che Nemo muore a bordo, l’isola vulcanica erutta, seppellendo il Capitano e il Nautilus per l’eternità.