Пушкарский приказ предписывал построить пристань от берега в море на 300 и шириной на 200 сажен. Однако эти размеры были изменены. Начальник строительства гавани М. Симонт предложил построить се в размерах «от берега в море 200 сажен, от той стены морем 500 сажен. Стена от моря 3 аршина с вершком, ширина 8 аршин 12 вершков».
Поскольку гавань в Таганроге имела, в основном, военное назначение, поэтому, помимо общих судоходных и эксплуатационных требований, предъявлялись также требования тактико-технического порядка: подготовка мест для установок орудий; хранение боеприпасов, размещение солдат и т. п. Предполагалось, что в гавани с площадью в 400 тысяч кв. м должно разместиться до 200 кораблей и судов.
План порта имел форму правильных прямоугольников, огражденных с морской стороны молами и волноломами с выступами для размещения батарей и гарнизона. Два входа в гавань прикрывались волноломами в виде треугольника. Из-за очень сложных геологических условий дна исключалась возможность для постройки оградительных сооружений каменной наброски.
В этой связи Пушкарский приказ предлагал при изготовлении оградительных сооружений применить вертикальные стенки из дубовых свай, между которыми закладывать деревянные ящики, заполненные камнем. Применение деревянных ящиков значительных размеров, которые подводились наплаву к месту строительства и устанавливались по оси оградительных сооружений путем загрузки их камнем, уменьшало расход материалов и экономило значительные суммы средств.
Тип сооружений в форме вертикальной стенки из ящиков с камнем, ограниченных дубовыми сваями, позаимствованный у русских, получил в XIX–XX веках широкое распространение на Западе.
Преимущества данной конструкции заметно сказались на сроках постройки портовых сооружений. Уже в 1705 году гавань была в таком состоянии, что главный начальник Адмиралтейского приказа Ф. М. Апраксин нашел возможным разместить в ней 10 кораблей, 2 галеры и яхту. А в рапорте, присланном в Москву капитаном М. Симонтом, сообщалось, что «летом прошлого 1705 года сентября по 1 число в Троицком гавана построена».
Таким образом, в самом начале XVIII столетия Россия построила на побережье Азовского моря первую военно-морскую базу, служащую для укрытия, стоянки и ремонта кораблей Азовского военного флота. Сбывались слова Петра I, высказанные им после взятия Азова: «…флот сам отыщет себе гавань».
Одной из важнейших инженерно-технических задач, стоявших перед таганрогскими порто-строителями, было сооружение доков, в которых могли бы производиться ремонт, сборка и строительство кораблей. Темпы их строительства постепенно возрастали. Если в 1702 году на них работало только 19 плотников, то в 1704 количество рабочих достигло 300 человек. Возглавлял эти работы корабельный мастер Осип Старцев.
Время устройства Таганрогской гавани и сооружений для ремонта и строительства судов характеризуется исключительно тяжелым положением работных людей, что служило причиной их острого недовольства, которое выливалось в открытые протесты, неподчинение, бунты. Местные власти, следуя царским указам, жестоко подавляли недовольство и карали виновных. В одном из донесений Азовского губернатора И. А. Толстого за декабрь 1705 года, наряду с подробным описанием хода строительства пристани и крепости, сообщалось: «Работные люди уняты и впредь от них воровства (неподчинения — А. К.) не чаю, понеже двое повешены, а иным учинено наказание, а без того, государь, унять их было невозможно».
И все же, несмотря на трудности, гавань и доки продолжали строиться. Стены гавани и мол облицовывались белым камнем. Одновременно решается вопрос о дноочистительных работах. В марте 1704 года Петр I заключил договор с голландскими мастерами Е. Минцем и Я. Фасом об изготовлении машин для углубления дна. В конце 1704 года они приступили к их строительству на Воронежской верфи. Вскоре было собрано три машины, которые хорошо работали на углублении Таганрогской гавани.
К 1709 году строительство основных сооружений в гавани было завершено. Трудом русских мастеровых был выполнен огромный объем строительных работ: забито свыше 30 тысяч дубовых свай, изготовлено и уложено в подводную часть около двухсот деревянных ящиков, в которые было загружено свыше 50 тысяч кубометров камня. Общая протяженность молов достигла 1700 погонных метров.
Аналогичные стройки в странах Западной Европы длились десятилетиями. Так, каменный мол во французском Шербурге строился 70, а в итальянской Генуе — 97 лет.