Иван Моторин разработал чертежи и смету на отливку колокола, отлил небольшую (весом 12 пудов) модель колокола и «учинил» две модели (два варианта) «для подъёму Успенского большого колокола», которые были отправлены в Петербург для утверждения.

Подготовительные работы, включая и утверждение проекта, заняли около двух лет, так что непосредственная работа по изготовлению формы колокола, постройке печей и т. п. началась в январе 1733 г.

О напряжённости работ, продолжавшихся непрерывно весь год, красноречиво говорит следующая выписка из доношения инженер-капитана А. Руха, одного из смотрителей за работами по переливке колокола:

«...при перелитии Успенского большого колокола имелось мастеровых и работных людей каменщиков пять человек, оные каменщики на литейных печах над сводами кирпичом сравнивали литейные печи и поломенники и трубы известью обеливали; кузнецов двадцать шесть человек, оные кузнецы к ходячим шпилям пятники и перекрестья и к литейным печам запасные решетки и коромыслы к колокольному болвану гвозди ковали; слесарь один, оный слесарь разной инструмент обтирал; пильников два человека, оные пильники пилы разных рук отковывали и зубили; столяров два человека, оные столяры колокольные уши из дерева склеивали и вырезывали; плотников шесть человек, оные плотники походячие шпили делали, кровлю над литейной ямой крыли; воловых работников сорок человек, оные воловые кирпич и глину каменыцикам подавали, известь разводили, глину мяли, воду на глину носили, в плавильном амбаре были; плавильный мастер один, оный мастер одну плавку медных крах выплавил; всего при одной работе было мастеровых и работных людей восемьдесят три человека, да в Лефортовском доме при дележ того колокола модели, что сделано скульптурными, пьедестальными и формовальными мастерами и рещиками, в тех же числах персона е. и. в разчищается на воску, надписи переписывает на бумаге, травы, которыя будут сверх святых и кои также ещё, которые будут близь ушеё колокольных ныне разчищаются на воску, ковёр, который будет под персонами и. в. ныне формуется гипсом».

Со своим помощником сыном Михаилом он работал так энергично, что уже к 25 января 1734 г. закончил в основном главнейшие и наиболее трудоёмкие операции, а именно: изготовление и сушку («обжиг») болвана, нанесение тела (рубашки) колокола и прикрепление к рубашке всех восковых украшений и надписей и, самое главное, изготовление верхней формы (кожуха).

Дальнейшая работа заключалась в том, чтобы высушить (обжечь) верхнюю форму и болван и с большой осторожностью вытопить воск, чтобы не повредить формы. Затем предстояло поднять верхнюю форму, очистить её от скоксовавшегося воска, исправить возможные случайные повреждения, удалить глиняную рубашку («тело») колокола, «озолить» болван, засыпать среднюю часть последнего, там, где была топка, песком, а затем снова опустить верхнюю форму (кожух) на болван, скрепить верхнюю форму с железными брусьями, положенными на фундамент под болваном, затем укрепить колокольные уши (то есть форму ушей), которые были изготовлены отдельно, и скрепить их с формой.

На всё это, по расчётам Михаила Моторина, необходимо было около шести недель. После этого следовало сложить каменную стенку поверх ушей, то есть вокруг всей формы, «дабы во время литья» не было никаких неожиданностей и неприятностей, а затем высушить эту кирпичную кладку.

Однако Иван Моторин спешил напрасно: волокита, связанная с получением разрешения на всякую серьёзную работу из Петербурга от правительствующего сената, привела к тому, что вместо февраля — марта эти операции могли быть начаты только с сентября.

В течение шести недель, с 30 сентября по 11 ноября, опущенный кожух скрепили с болваном, возвели каменную стенку доверху по уши колокола, которую затем высушили, опустили и укрепили форму ушей.

Следующим этапом должна была быть кладка кирпичной стены «до верху, и поверх того будут делать для течения меди кирпичные желобы и оной колокол надеется он Моторин вовсе приготовить к литью от сего числа через две недели. А как скоро оная вся работа окончится, то лить будет без всякой остановки».

Наконец после бесконечных проволочек 26 ноября 1734 г. были затоплены все четыре печи. По расчёту мастера эта работа должна была завершиться 28 ноября. Но неудачи преследовали его: две из плавильных печей оказались неисправными: «тогож числа у двух печей поды подняло и медь ушла под поды».

Созванный экстренно в помощь И. Моторину совет, в который кроме самого Ивана Моторина вошли пушечные мастера Андрей Степанов, Андрей Арнальт и подмастерье Копьев, а несколько позднее асессор Андрей Нартов, для успешного завершения работы решил, что в двух оставшихся неповреждёнными печах можно с успехом расплавить всю необходимую для отливки колокола медь, для чего нужно добавить в них меди и олова 6500 пудов, и что иного способа исправить положение нет... а остановить отливку колокола ни в коем случае нельзя. В виду этого спешно заготовили необходимые материалы: 600 старых колоколов, весом 1663 пуда, полушечной меди 4137 пудов и 700 пудов олова».

Всё это было загружено в две оставшиеся печи. Но уже 29 ноября вышла из строя ещё одна печь, после чего собравшиеся на совещание мастера пришли к заключению, что отливку колокола необходимо отложить, а медь, оставшуюся в печах, выпустить в «запасные печуры».

Было решено исправить печи, разобрать забутку вокруг кожуха до фундамента, осмотреть и исправить кожух, вновь высушить его и забутить и снова подготовить всё для отливки колокола.

Однако на этом неудачи с отливкой колокола не кончились. Во время выпуска меди в «запасные печуры», которые в спешке, очевидно, были недостаточно хорошо просушены, медь выбрасывало («медь прыскала сильно знатно»), отчего загорелась крыша над сараем и сгорела подъёмная машина, предназначенная для подъёма кожуха.

Пережитые неприятности тяжело отразились на здоровье престарелого Моторина, имевшего к этому времени по меньшей мере пятидесятилетний стаж работы в качестве колокольного мастера. В начале 1735 г. Иван Моторин умер, передав начатую им отливку колокола своему помощнику и сыну Михаилу.

В сентябре 1735 г. все работы в основном были закончены, и Михаил Моторин заявил, что колокол необходимо лить немедленно, так как, «ежели ожидать весны, то будущей зимой горны и печи от морозов потрескаются и требовать будут починки, от чего имеет быть излишний убыток».

Напуганное предшествующими неудачами начальство потребовало от литейных мастеров письменного обязательства, чтобы «не могло произойти в литье того колокола препятствий благоисправно оной колокол вылить». Кроме того, в помощь комиссии графа С. А. Салтыкова «особое смотрение» было поручено московскому генерал-губернатору князю Барятинскому.

25 ноября 1735 г. отливка величайшего в мире колокола успешно закончилась: «1735 ноября в 25 день у перелития Успенского Большого колокола при Ивановской колокольне колокольный мастер Ивана Моторина сын Михаил Моторин и колокольные литейщики Таврило Смирнов, Андрей Моляров сказали: сегож ноября 23 дня начали мы растоплять в литейных печах медь для литья онаго колокола... а сего ноября 24 дня пополуночи вышереченной Большой Успенской колокол вылили благополучно».

Из реестра, приложенного к этому донесению колокольных мастеров, явствует, что отливка колокола происходила следующим образом. В 1 час 13 минут ночи была выбита летка из первой печи и расплавленная медь была пущена в колокольную форму. Из второй печи медь выпустили в 1 час 17 минут, из третьей печи — в 1 час 30 минут, а из последней, четвёртой, печи — в 1 час 37 минут. «В 49 минуте оной колокол литьём окончился». Через 25 минут, а именно в 2 часа 15 минут, оставшаяся в четвёртой печи медь была выпущена в «запасные печуры».

Таким образом, заливка продолжалась 36 минут. Если же взять среднее время выпуска расплавленной меди из всех четырёх печей и принять во внимание, что из четвертой печи было выпущено в «прибыльные печуры» около 3000 пудов меди, то получится, что отливка колокола продолжалась не более 25 минут. А это говорит об исключительно удачно приготовленной и обожжённой форме колокола, свидетельствующей о высоком мастерстве колокольных мастеров Моториных.