Проект Адмиралтейства — «чертеж» был составлен Петром 5 ноября 1704 г. Адмиралтейство, как требовало того само название, предназначалось для «строения кораблей». Олонецкая верфь находилась далеко от моря, а, «став при море», Россия должна была у моря строить суда.

Верфь следовало строить внутри территории Адмиралтейства. Выбор места для «Адмиралтейского дома» пал на деревушку Гавгуево из пяти дворов, лежавшую против Васильевского острова на небольшой возвышенности среди болот. Характерно, что в те времена застройка Петербурга начиналась там, где находились какие-либо поселения. Это вполне понятно: выбирали наиболее сухие, надежные, обжитые места. Строительство Адмиралтейства должно было производиться «государственными работниками или подрядом».

Проект застройки площади, отведенной Адмиралтейству (250×130 метров), сначала предусматривал создание лишь судостроительной верфи с сараями, амбарами и жилыми помещениями. Но появление шведских войск Майделя на левом берегу Невы заставило изменить первоначальный проект. Адмиралтейство должно было являться одновременно и судостроительной верфью, и крепостью, причем в качестве последней на нее возлагалась оборона левого берега Невы с юга, востока и севера против противника, который мог прорваться к Петербургу, наступая по левому берегу Невы. Кроме того, обращенное и к суше и к Неве, оно могло открыть действенный огонь по неприятельскому флоту, если бы тому удалось пройти мимо Кроншлота и войти в Неву. При этом огонь с укреплений Адмиралтейства можно было открыть еще до того, как заговорят пушки Петропавловской крепости. Окруженное с трех сторон укреплениями, Адмиралтейство оставалось открытым со стороны Невы. Здесь должны были спускать корабли на воду. Строительством Адмиралтейства ведал Меншиков и его помощники — обер-комендант Петербурга Брюс и олонецкий комендант Яковлев.

Строительство развернулось в следующем, 1704, году. Начали с возведения палисада и насыпки земляного вала и рва, обнесенного фашинами (корзины с землей). Забивали в землю 7-метровые сваи, возводили бастионы. Всего бастионов возвели пять: три — в южной части Адмиралтейства и два — у берега, по бокам коротких куртин. Посреди длинной южной куртины находились ворота, украшенные высоким, обитым жестью шпилем, и большой подъемный мост, перекинутый через ров. Через год, осенью 1705 г., строительство Адмиралтейства, верфи и крепости было завершено.

Первый гарнизон Адмиралтейства состоял из экипажей судов, приведенных глубокой осенью 1705 г. из Кроншлота в Петербург на зимовку. Офицеров и матросов разместили в избах, построенных на территории Адмиралтейства, а снятые с кораблей сто пушек установили на его укреплениях.

Адмиралтейство не могло довольствоваться земляными укреплениями. На смену им возводились каменные. Более 2 тыс. огромных свай вбили в землю, укрепили их брусьями. Они стали как бы основанием каменных больверков высотой более 2,5 метров. Мощные каменные бастионы с многочисленной артиллерией, валы и рвы делали Адмиралтейство неприступной крепостью. С самого начала внутри Адмиралтейского двора строились «светлицы» (дома) для «поклажи корабельных припасов». Поставили длинный канатный сарай, пеньковый амбар, амбары для хранения зерна и муки, кузницы.

У самого берега Невы выстроили 10 эллингов и стапелей, на которых можно было закладывать и строить корабли длиной по 20–25 метров. Уже в 1706 г. Адмиралтейство спустило на воду своих первенцев — 18-пушечный корабль «Прам» и яхту «Надежда».

Значение Адмиралтейства как судостроительной верфи непрерывно возрастало, особенно после Полтавской битвы. Не случайно в декабре 1709 г. на Адмиралтейском дворе заложили первое большое судно «открытого моря» — 54-пушечную «Полтаву». Верфь росла и расширялась. Один за другим спускались на воду боевые корабли. По сути дела, именно эти корабли составили грозный русский Балтийский флот.

Первыми судостроителями являлись присланные в Петербург олонецкие мастера, имевшие большой опыт. Среди них выделяются замечательные русские кораблестроители Федосей Окляев, Гаврила Меншиков, Щербачев, Батаков, Окупаев, Пальчиков, мастера парусного, мачтового, блокового дела Тихон Лукин, Иван Кочет, Анисим Моляр, Фаддей Попов.

В помощь Адмиралтейству в 1712 г. основали Галерный двор, где строили галеры и полугалеры, ходившие не только под парусами, но и на веслах, что было так необходимо для военных действий против шведов в шхерах Финского и Ботнического заливов.

Вскоре стала спускать на воду небольшие суда расположенная против Летнего сада на Фонтанке Партикулярная верфь. Она строила небольшие речные суда, предназначенные для частных лиц и учреждений. Адмиралтейству принадлежали Смоляной двор, лесопилка на Ижоре, кирпичные заводы.

Адмиралтейство являлось колыбелью русского флота. Около половины линейных кораблей русского флота первой четверти XVIII в. — 23 из 48 — сошло со стапелей Адмиралтейства. Галерный двор построил 203 из 305 галер. Среди судов, спущенных на воду Адмиралтейством, были такие гиганты, как 90-пушечный линейный корабль «Лесное» и 92-пушечный «Гангут». Россия входила в силу не только на суше, но и на море.

Современники — русские и иностранцы, причем даже недоброжелательно относившиеся к России, признавали высокое качество русских судов — быстроходных, маневренных и остойчивых. По выражению Петра, русские суда от иностранных отличались так же, как родные сыновья от пасынков. Иностранные суда, даже английские, хотя Англия и являлась владычицей морей, по сравнению с русскими были более тихоходны и «зело тупы на парусах».

В экономической жизни России в первые десятилетия XVIII в., в развитии ее промышленности и торговли значение Петербурга непрерывно и очень быстро возрастало. Петербург развивался как крупнейший экономический центр страны. Он являлся портом и крепостью одновременно, и поэтому, естественно, среди его промышленных предприятий особо выделялось Адмиралтейство — самое крупное предприятие города.

Вначале строили мелкие и средние суда, но после Полтавской «баталии» наступили времена многопушечных боевых кораблей большого тоннажа. Строился флот «открытого моря». Численность рабочих Адмиралтейства непрерывно росла. Если в 1709 г. число их не достигало и тысячи человек, то к 1715 г. на верфях Адмиралтейства было занято свыше 2700 человек, а в 1721 г. — 5 тысяч 300 плотников, столяров, кузнецов, конопатчиков, пильщиков, парусных мастеров. Число же «работных людей», обслуживавших Адмиралтейство, было значительно большим. Так, в 1715 г. на разных предприятиях Адмиралтейства трудилось около 10 тысяч человек. Большинство их составляли крестьяне, присланные царскими указами «в Санкт-Петербург на Адмиралтейский двор бессрочно». И все же рабочих не хватало. Поэтому приходилось нанимать на некоторое время «повольною ценою» вольнонаемных рабочих, в первую очередь плотников. Вольнонаемные рабочие обходились государству дороже.

Адмиралтейство одно не могло справиться с делом создания Балтийского флота. Строительство крупнотоннажных судов с многочисленной артиллерией большого калибра, с множеством больших парусов побудило перенести постройку мелких и средних парусно-гребных судов — галер, полугалер, скампавей в другое место. Позднее их стали закладывать в устье Мойки на верфи, получившей название Скампавейного двора (позднее — Новая Голландия). В районе Скампавейного двора прорыли канал, который соединил Мойку с Невой. Ежегодно на Скампавейном дворе закладывали по нескольку десятков скампавей и галер, а когда последние стали преобладать, Скампавейный двор начали именовать Галерным двором, или Галерной верфью.

Адмиралтейство расширялось, постепенно распространяясь к Галерной верфи (Красная улица — бывшая Галерная). С 1711 г. деревянные и мазанковые дома Адмиралтейства стали сменяться каменными. Построили каменные здания канатного завода, инструментальной мастерской, мастерской для изготовления фитиля и др.

В 1723 г. создали огромный, облицованный камнем эллинг, расположенный на территории вблизи современного Исаакиевского собора.