Каждая из 58 плит устанавливалась на тиковую подкладку (305–457 мм). Башни системы Кольза (наружный диаметр 7,9, внутренний 6,7 м) бронировались 140-, а рубка — 114-мм железными плитами на тиковой подкладке. Жилые помещения каждого корабля рассчитывались на 12–13 офицеров, 160–178 унтер-офицеров и матросов.
Постройка кораблей затянулась, и лишь 31 августа 1867 г. их спустили на воду (стапельный период около 28 месяцев). Среднее углубление составило около 2,1 м (спусковая масса около 1100 т). В период стапельных работ установили поперечные и продольные переборки, бортовую броню, дейдвудные трубы, гребные валы и винты, положили палубный настил. Монтаж машин и котлов, башен с орудиями и боевых рубок, установка рангоута и такелажа, отделка внутренних помещений и другие работы заняли еще более полутора лет— только к весне 1869 г. "Русалку" и "Чародейку" удалось подготовить к плаванию.
Двухлетнее опоздание по сравнению с контрактом не по своей вине позволило подрядчику соблюсти свои интересы — казна выплатила фирме фактические издержки в сумме 77165 руб.
Для защиты от заливания верхней палубы, располагавшейся всего на 0,6 м от ватерлинии, проектом предусматривалось (по аналогии со "Смерчем") устройство откидного фальшборта по всему периметру палубы. Однако эффективность такой меры и дальнейшем не подтвердилась, фальшборт в 1867 г. сняли, а для удобства управления между башнями установили мостик шириной 3,6 м с узкими поперечными площадками для "походных фонарей" и "бросания лота". По краям мостика размещались коечные сетки и шлюпки: десятивесельный катер, шестивесельный вельбот, четырех- и двухвесельные ялы. Комингсы люков между башнями довели до уровня мостика, фальшборт заменили леерным ограждением, "Чародейку", кроме гребных шлюпок, в 1871 г. снабдили паровым катером (длина 9,94. ширина 3,28 м, нарицательная мощность машины 5 л.с.) постройки завода Крейтона.
Механическая установка каждой лодки состояла из двух горизонтальных паровых машин (диаметр цилиндров 965. ход поршня 457 мм) с клапанами отсечки пара и холодильниками. Дымоходы двух огнетрубных котлов с четырьмя топками каждый (рабочее давление пара 1,6 атм) имели одну трубу диаметром 1,7 м. Каждая машина работала на четырехлопастной винт (диаметр 2,6 м). Контрактом предусматривалось, что при нарицательной мощности каждой машины 200 л.с. они должны на испытаниях развить суммарно не менее 900 и.л.с. Помпы и вентиляторы работали от вспомогательной машины. Угольные ямы вмещали 150 т угля.
В 1869 г. на "Русалке" установили вспомогательный паровой котел. На испытаниях в 1869 г. "Чародейка" развила скорость 8.5 уз при индикаторной мощности машин 786 и.л.с., "Русалка" — 9 уз при 705 л.с.