Емкость аккумуляторных батарей позволяла подлодке XXI серии 1,5 часа идти под водой полным ходом, а в течение 10 часов — на 12 узлах. Для сравнения: «рабочая лошадка» VII серии могла идти на электродвигателях полным ходом в 8 узлов лишь 45 минут! Конечно, «у-бот» XXI серии не развивал под водой 25 узлов, как лодка Вальтера, но Дёниц рассудил верно: «Лучше синица в руках, чем журавль в небе».
Снизив плавучесть лодки, немцы сократили время погружения до 30–40 секунд. Все субмарины оснащались усовершенствованным выдвижным, а не откидным «шнорхелем». Другим новшеством стал автомат отключения дизелей в случае прекращения подачи воздуха. Лодка могла теперь уйти под воду, не тратя времени на смену двигателя и блокировку воздуховодов: все делалось автоматически. Благодаря прочности конструкции «шнорхеля» возросла до 12 узлов скорость подводного хода с использованием этого устройства. Лодка могла идти в подводном положении под дизелями более 10 тысяч миль (20 тысяч километров)!
Конструкция прочного корпуса позволяла погружаться на глубину до 135 метров. Прочный корпус делился на семь отсеков. Первый — торпедный, в нем находились шесть усовершенствованных 533-мм торпедных аппаратов, позволявших вести стрельбу с глубины до 50 метров. Здесь же хранился рекордный для «у-ботов» торпедный боезапас — 22 единицы. Максимальное их количество на немецких лодках IX серии — 19, на американских лодках — 24 штуки, на английских — 17–20, на итальянских — 16, на японских — 24 и на советских — 24.
Второй и четвертый отсеки были жилыми. Все члены экипажа (57 человек) обеспечивались персональной койкой, в отличие от подлодок других серий, где число коек рассчитывалось только на личный состав, отдыхающий после вахты. Лодка выгодно отличалась от своих предшественниц и благодаря системе кондиционирования воздуха, шлюзовым системам удаления отходов, электрической кухне. Необыкновенно комфортные для германских субмарин условия позволяли сохранять работоспособность экипажа в течение всего автономного плавания — 38 суток. Под съемными щитами палубы второго и четвертого отсеков находились аккумуляторные ямы.
Третий отсек — центральный пост — сосредоточение всех систем и механизмов управления подлодкой и ее вооружением. «У-боты» XXI серии получили совершенную для своего времени радио- и гидролокационную аппаратуру: ГАС имела радиус действия 50 миль (почти 93 километра), специальная «эхо-камера» позволяла опознавать цели при отсутствии визуального контакта.
В пятом и шестом отсеках располагались два дизеля по 2000 л.с. и два электромотора для подводного хода.