Сыну фельдмаршала Миниху было поручено для отливки колокола отыскать в Париже искусного мастера. Миних предложил выполнить эту сложную работу королевскому механику Жерменю, но тот принял за шутку требование вылить колокол такой величины.
Перелить колокол, разбившийся при пожаре 1701 г., и установить его на колокольне Ивана Великого подрядился колокольного дела мастер Иван Фёдорович Моторин, без сомнения являвшийся самым выдающимся литейщиком своей Эпохи.
В Московскую артиллерийскую контору из правительствующего сената был прислан указ об изготовлении большого Успенского колокола. В деле по этому поводу, начатом в августе 1730 г., говорится:
«...Колокол лить артиллерийского ведомства колокольному мастеру Ивану Моторину, определя к нему для вспоможения московского Арсенала пушечного мастера одного, учеников 10 человек, а для лучшего вылития того колокола, над мастеровыми смотрения и к покупкам всяких к тому литью припасов и материалов определить от полевой артиллерийской команды артиллерийских офицеров двух человек».
Факсимиле И.Ф. Моторина
Готовясь к отливке, мастер заранее обдумывал и процесс подъёма колокола. Иван Моторин докладывал:
«К подъёму де оного колокола надлежит быть в покупе припасов: 4 столба сосновых, длиною на 12 сажен, в отрубе по 8 вершков, ценою по 6 рублёв за дерево, сто брёвен еловых длиною по 3 сажени, в отрубе по 5 вершков, ценою по восемь рублёв. Четыре ворота со всем убором, кроме канат, по 10 рублёв за ворот, на те вороты два каната мерою по 60 сажен, весом по 50 пудов, ценою по 80 коп. за пуд, восемь блоков 40 рублёв, а ежели нанять — 16 рублёв, сани, на чем вести колокол, из дубового лесу 16 рублёв, на подъем оного 100 рублёв, и того 308 рублёв, и, по определению коллегии Экономии минувшего февраля 28 дня, велено к подъёму того колокола на лесные и прочие припасы с наёмным блоком и мастером за работу означенное число деньги 284 рубли ему выдать и во утверждение взять у него Моторина сказку с подписанием взятья штрафа, что ему вышеозначенный колокол на Ивановскую колокольню поднять и утвердить, как надлежит, конечно, к наступающему празднику святых, без всяких отговорок, а при оном подъёме и утверждении никакого повреждения тому колоколу не учинить, а ежели паче чаяния несмотрением его, Моторина, тот колокол может как повредиться, и ему, Моторину, перелить в такой же вес и поднять и утвердить, как надлежит, своими материалами и работными людьми, не требуя от коллегии экономии ничего».
Колокол должны были отлить по чертежам, сделанным в Артиллерийской конторе. Так как там не было искусных резчиков для изготовления из дерева моделей икон, изображений императрицы, царя Алексея Михайловича и различных украшений и надписи, то из Петербурга, из интендантской конторы пьедестального дела были выписаны мастера Василий Кобылев, Пётр Галкин, Пётр Кохтев, Пётр Серебряков и формовального дела мастер Пётр Луковников, «с платою первым четырем по шесть рублей, а последнему по пять рублей в месяц жалованья».
Царь-колокол на постаменте
Предварительно Моторин отлил небольшую (весом 12 пудов) модель колокола. Чертежи, смета и модель, а также две модели механизма подъёма колокола были отправлены в Петербург для утверждения.
В связи с тем что вся подготовка, включая утверждение проекта, заняла около двух лет, непосредственная работа по изготовлению формы колокола, постройке печей и др. была начата лишь в январе 1733 г.
Для изготовления формы колокола были сделаны по чертежам, составленным русскими мастерами, два шаблона, один из них для внутреннего профиля, второй — наружного.
Формовку Царь-колокола производили на Ивановской площади, чуть восточнее колокольни Ивана Великого. Для этой цели была вырыта яма десятиметровой глубины, боковые стороны которой укрепили дубовыми брусьями с металлическими креплениями и обложили кирпичом. У основания ямы вбили дубовые сваи, на которых установили железную решётку для более прочного основания так называемой постели. Затем приступили к выкладке цоколя болвана. Диаметр этого фундамента был больше диаметра будущего колокола. В центре фундамента, высота которого была 35 см, было оставлено отверстие для выхода газов.
На фундамент наложили второе кольцо из кирпича, но уже на глиняной массе. На это кольцо установили шаблон. Затем, руководствуясь шаблоном, из кирпича сделали форму болвана. Всю стопу кладки для прочности укрепили проволокой, потайными полосами и обручами.
После этого на болван слоями наложили глиняную формовочную массу. Выровненная шаблоном, она образовала нужную форму внутренней части колокола. Глиняный слой обмазки обмотали проволокой и прокололи в нескольких местах, чтобы проходили газы. После просушки глину промазали салом, чтобы создать изолирующий слой между формовочным материалом.
Затем приступили к изготовлению тела (рубашки) колокола. Для этого был установлен второй шаблон, с внешними очертаниями колокола, а на болван в несколько слоёв нанесли жирную формовочную глиняную массу. Чтобы при просушке она не потрескалась, в слои рубашки но всей окружности формы закладывали мягкие волокна. Закончив шаблонирование наружного слоя, фальшивое тело подсушили, нанесли слой особой литейной краски, ещё раз выгладили шаблоном и дали просохнуть. На поверхность тела колокола в соответствующих местах наложили восковые украшения — изображения фигур, орнамент в виде трав, надписи.
После того как тщательно выверили правильность размещения украшений, приступили к изготовлению кожуха — верхней формы колокола.
С большим искусством на фальшивое тело колокола был нанесён первый слой глиняной массы. При этом особое внимание обращалось на заполнение всех деталей украшения. После подсушки первого слоя кожуха сверху нанесли ещё несколько слоёв жидко разведённой формовочной смеси, пока не получили слой в 7 мм. После хорошей просушки нанесли более густой слой из той же формовочной смеси, которую также просушили.
Плавильная печь
Чтобы форма лучше просыхала, внутри болвана развели огонь, продолжая в то же время наносить следующие слои кожуха. Между отдельными слоями, как и прежде, прокладывали льняные волокна, проволоку и бечеву, чтобы предупредить растрескивание формы при просушке. Для прочности в тело кожуха вставили изогнутые железные полосы-ребра и обручи, скреплённое проволокой. В результате получился, по существу, каркас, заменивший опоку. На последний слой глиняной массы кожуха наложили более толстые ребра, верхние концы которых были загнуты в виде крючков (для подхватывания при подъёме), а нижние — подогнуты под нижнюю кромку кожуха. Поверх рёбер были поставлены обручи, стянутые болтами.
После того как кожух просох, форму подняли за крюки при помощи соответствующих приспособлений, чтобы осмотреть и окончательно отделать.
Кожух осмотрели, исправили отдельные места формы, покрыли её краской и подсушили. Мастер теперь окончательно убедился в правильности украшений, отпечаток которых получился с внутренней стороны кожуха.
Затем приступили к окончательной отделке болвана. Рубашку разрезали по частям и аккуратно удалили её с болвана. Выложили из кирпича свод болвана и заделали его глиняной формовочной массой. В своде укрепили железную петлю для языка. Все это подсушивалось огнём, разведённым внутри болвана. После отделки формы на неё вновь установили кожух, с таким расчётом, чтобы он точно встал на прежнее место.
На запрос сената о ходе работ по изготовлению болвана и кожуха инженер-капитан Андрей Рух и колокольный мастер Иван Моторин в ноябре 1732 г. дали такие сведения: болван начнут делать 29 июня, он будет изготовлен через два с половиной месяца, т. е. к 15 сентября, с 15 сентября начнут делать кожух, сделают его в два месяца — к 15 ноября. Окончательно форма будет готова к литью к 13 декабря. 14 ноября приставленный к литью «для смотра и понуждения в работе» артиллерийский капитан Глебов доложил: