"Nautilus" dünyanın ilk atom sualtı qayığı olmuşdur. O, dizel-elektrik qayıqlarından təkcə yeni elektrik stansiyasının olması ilə deyil, həm də korpusun dizaynı, çənlərin, binaların və avadanlıqların yerləşməsi ilə fərqlənirdi. Eyni zamanda, xarici gövdə xətlərinin forması baxımından qayıq praktiki olaraq dizel-elektrikdən fərqlənmirdi. Təxminən 4 000 ton Nautilus yerdəyişməsi ilə ümumi gücü 9 860 kVt (13 800 at gücü) olan iki şaftlı atom elektrik generatoru 20 düyündən çox sürət təmin edir. Səyahət müddəti yalnız havanın bərpası qurğularının düzgün işləməsindən, qida təchizatından və şəxsi heyətin dözümlülüyündən asılı idi.

Nüvə zavodunun xüsusi çəkisi çox böyük oldu, buna görə də layihədə nəzərdə tutulan silah və avadanlıqların bir hissəsini Nautilus-da quraşdırmaq mümkün olmadı. Çəkinin əsas səbəbi qurğuşun, polad və digər materialların (təxminən 740 ton) daxil olduğu bioloji mühafizə idi.

Tək reaktorlu, iki vallıdır. Westinghouse Electric Corporation tərəfindən "S2W" markalı reaktor, gücü 9860 kVt-dır. Elektrik stansiyasının səmərəliliyi 16%-ə çatmışdır. Reaktor gəmisi təxminən 35 ton ağırlığında, sferik qapağı və yarımkürə dibi olan silindr formasına sahib idi. Reaktorun hündürlüyü 3 m, diametri 2,7 m idi. Reaktor gəmisi sudan qoruyucu çən əsasında şaquli vəziyyətdə quraşdırılmışdır ki, bu da öz növbəsində reaktor bölməsinin anbarında bünövrəyə quraşdırılmışdır. Su və kompozit qoruma ilə birlikdə reaktorun hündürlüyü təxminən 6 metr, diametri isə 4,6 metr idi. Reaktorun nüvəsi silindrik formadadır, diametri təxminən 1 metrdir. Reaktorun yükünün ümumi çəkisi təxminən 100 kq-dır.

Fövqəladə hallar və sahil manevrləri üçün qayıqda iki dizel generatoru, həmçinin şnorkel tipli bir cihazı olmuşdur.