当然，蛟龙级潜艇的设计指标非常高，它的性能也是同时代最为出众的，不过潜艇本来就是一种非常复杂的海上武器平台，设计建造的复杂程度要远远超过之前的快速炮艇。同时，一艘潜艇的价值也是炮艇的十数倍，动辄就是上百万美元。
从设计的角度来说，潜艇和其他的舰艇一样，都是综合各方面的因素之后进行折衷的结果。但是，在潜艇设计过程中，由于设计师必须满足各种相互矛盾的条件，兼顾各种因素进行折衷实际上是非常困难的。
首先要考虑的就是潜艇的水下性能优秀，也要权衡潜艇的水面性能。另外一个需要考虑的折衷就是潜艇的排水量、主要尺寸和潜艇的总体性能之间的平衡。比如说，排水量的增大，可以带来很多好处，武器携带量增加，燃油也增加了，作战持续能力提高，但是排水量的提高，必须要有足够的动力作为支撑，如果动力不足，潜艇的性能就会大幅度下降，甚至是得不偿失的。
在进行潜艇设计时，还必须要保证潜艇具有足够的浮力，使其能够从水下浮到水面上来。当潜艇处于水下状态时，潜艇水密部分的排水量必须等于潜艇的总重量。潜艇下潜之后，对潜艇进行控制的基本条件是使潜艇既不下沉又不向水面上浮，要保持一个平衡的状态，而水下航行期间所发生的微小上下起伏，都是靠水平舵和推进器来控制的，要做到这些是很不容易的。
潜艇的另外一个高难之处，就是潜艇是水下航行的船舶，所以它需要承受海水的巨大压力，下潜深度越大的潜艇，设计建造就越是困难。容积是潜艇设计的基本参数，潜艇设计的最开始，就是从预测需要的内部空间开始，而耐压艇体则有效地包复了这些容积。减少潜艇的重量并没有减少潜艇的排水量。这是因为实际上没有减少耐压艇体内的空间，潜艇可以下潜到很大深度，直到它的耐压艇体所受的载荷达到临界状态为止。
潜艇上的动力装置，是属于重量高密集型的。蓄电池通常占了很大的重量比例，还占据了大量的内部容积。所以在设计时就要尽可能使这些动力装置的重量和体积减小，保证潜艇具胡足够浮力，不会沉没。
所有的一切，对龙魂兵工联合体来说。都是全新的课题。在肖卫国的提议下，设计小组选择了雪茄型的艇体设计，这是一种非常超前的设计，本来应该在二战后才出现的，二战前的潜艇设计都是船型的。当然，从力学原理上说，理想的耐压艇体应该是球型结构，因为球形结构是最牢固的形状，但是它的内部容积有限，直径太大之后强度变得很低。所以并不适合排水量达到几百吨，上千吨的潜艇。
所以龙魂兵工联合体的雪茄形耐压艇体，就是一种折衷的方案。它的中部是圆柱形，艇首是半球形，艇尾是圆锥形。不管从力学原理上说，还是从水下流体力学上来说，它都是一种不错的外形。肖卫国之所以没有上最好的水滴形艇体，是因为这时候的材料和技术都达不到要求。
蛟龙级潜艇的设计潜深达到了150米，这是一个很高的指标。因为这个时候的潜艇，一般来说潜深都不超过100米。
从潜艇的总体布置方面来说。具有圆形横截面的潜艇耐压艇体所提供的内部空间，是一种很难进行有效处理的空间，把它充分利用起来是比较困难的。曾经有设计师采用椭圆形横截面潜艇耐压艇体，但是强度不足而失败。之后又有二次世界大战期间德国建行的xxi型潜艇。采用了横截面为8字型，这样增加的容积用于装载更多的蓄电池，提高水下续航力和航速。不过这样的外形，显然在阻力上要付出很大代价，实际上是得不偿失的。所以肖卫国并没有采用这种设计。
在潜艇艇体结构的选择上，蛟龙级潜艇采用了双壳体结构。从三种艇体结构形式来看。双壳体结构有着明显的优势。单壳体结构的潜艇，其压载水舱全部布置在耐压艇体的内部，与其他两种结构相比，单壳体结构的特点是潜艇尺寸小，艇体表面积也小，因此水下航行时的阻力较小。但是由于单壳体的潜艇在耐压艇体内布置了压载水舱，所以艇内的有效容积就小了很多。
双壳体结构的潜艇设计是由法国的潜艇设计师马克西姆最行在1896年提出的。当时这种双壳体结构的潜艇被称为可潜舰，它大部分时间在水面航行，只有目标出现时才潜入水下。在双壳体结构的潜艇上，耐压艇体的外面还有一层轻型非耐压艇体，这层艇体通常被称作轻外壳。在轻外壳与耐压艇体之间的空间，就被用作压载水舱或是燃油舱，有时甚至用于装载武器，这样便可以为潜艇提供储备浮力、增加潜艇的续航力和战斗力。
此时的单壳体潜艇储备浮力只有百分之十左右，而双壳体潜艇的储备浮力却高达百分之三十。另外，双壳体潜艇还有优良的艇体外形，苏联的潜艇设计师们非常愿意采用双壳体结构，这是由于苏联潜艇经常在寒冷结冰的海域中航行，单壳体结构潜艇一旦与冰层相撞有可能发生艇体破损，而双壳体结构则可以起到保护作用，另外双壳体潜艇在遭到攻击时，也能起到很好的保护作用。
由于瑞典和苏联相邻，所以瑞典海军的潜艇活动区域和苏联潜艇倒是差不多，所以选择双壳潜艇也是一种出于使用条件的考虑，同时也有安全性的考虑。另外，肖卫国提出的蛟龙级潜艇