Simone伊-400级的主舰体采用横向双筒结构，很像一副眼镜，这是为保障艇内弹药库和巨大燃料箱的安全而专门设计的。设置在船尾的乘员舱室恢复为单筒，这镇陪种双筒设计使其具有较好的稳定性。艇首有两个鱼雷舱室，每舱有纵列的四具21英寸口径鱼雷发射管，共备雷二十条。伊-400级的下潜时间为56秒，吃水为23英尺。设计潜深400英尺，试航中潜到了328英尺。
伊-400型的舰桥和指挥塔并不在潜艇正中，而偏离中线7英尺，为保持全艇得平衡，机库位置相应向反方向偏移2英尺。因为这种不对称的设计，在遇到紧急情况或发射鱼雷时，伊-400级在水下的操作较不稳定。
搭载于伊-400级潜艇上的“晴岚”水上战斗/轰炸机长35英尺，翼展40英尺，航程654英里，有效载荷1800磅。如果丢弃浮筒，“晴岚”还可以搭载附加油箱和炸弹，执行“敢死”任务。“晴岚”由爱知公司制造，平时装载于艇上的耐压机库中，浮筒被拆开放置，机翼和尾翼可折叠。一支训练有素的队伍可以在七分钟内装备好一架“晴岚”。
伊-400级起初设计艇员为145人，后来增加为213人，一陪旅兄名日本军官介绍实际作战中搭载220人。经过训练的艇员可在45分钟内完成“晴岚”的装配、加油、挂弹和弹射。伊-400级的巨大航程使其可以攻击远在旧金山、巴拿芦袭马、华盛顿或纽约的目标。
机库的下方有一间舱室，可用以进行艇载机的维修和检查，隔壁的弹药室存放有四条空投鱼雷，十五枚炸弹，以及大量的机枪弹药，这些舱室的上方都有厚实的装甲保护。两个机舱各安装一台1900马力的柴油发动机。
每条轴连接一台1200马力的发电机，提供潜艇下潜用的电力。实际运行中，潜艇达到了水上18.7节，水下6.5节的最高速度。
伊400级装有日本的早期预警雷达和雷达信号探测器，为了弥补雷达性能的不足，舰桥上还安有特大型的双筒潜望镜。为了支持长达四个月的远洋作战，食物和补给品被塞进潜艇的每一个角落，狭窄的过道上也摆着食品箱，人只能弯着腰走在上面。
