При строительстве ледоколов применялись новые методы технологии и организации постройки: аналитическое согласование обводов корпуса, предварительная правка, очистка и грунтовка всего листового и профильного металла до запуска в производство, укрупнение и насыщение секций и блоков на специальных сборочных площадках, создание агрегатированных сборочных единиц оборудования, совмещение трубомедницких и механосборочных работ с работами по формированию корпуса.
В процессе производства и сдачи судов совершенствовались технологические и организационные методы выполнения работ, направленные на сокращение трудовых затрат, снижение расхода материалов и энергоресурсов, повышение эксплуатационных качеств и надёжности ледоколов. Применялась передовая технология обработки листового металла на резательных машинах с программным управлением, расширялось на каждом последующем ледоколе применение агрегатированных сборочных единиц (агрегатов, модульных блоков, узлов и панелей) и прогрессивных приспособлений. Развивалась система сетевого планирования. Изготовление труб осуществлялось в задел одновременно на два-три судна. Было реализовано единовременное строительство нескольких судов на одном стапеле. Ёмкость цистерн определялась расчётным методом (вместо применявшейся до этого тарировки наливом воды). Применялась безударная правка корпусных конструкций. Была разработана схема обеспечения качественной охлаждающей водой с рециркуляцией при регулировке и испытаниях дизель-электрической гребной установки в условиях заводской акватории. Была предложена и реализована обработка опорных поверхностей под фундаменты механизмов непосредственно в цехе. Внедрялась технология изготовления и сборки надстройки блоками из алюминиево-магниевого сплава в системе минимальных припусков. Было расширено применение щитов, облицованных слоистым пластиком, при модульной системе обстройки жилых и служебных помещений. При их отделке активно использовались синтетические и полимерные материалы и краски. Была внедрена погрузка механизмов на стапеле в период формирования блоков и секций корпуса судна.
В конструкцию ледоколов постоянно вносились усовершенствования. Так, при испытаниях во льдах «Василия Прончищева» обнаружилось, что ледовые ящики и решётки фильтров перетоков забиваются мелкобитым льдом и шугой (скопления рыхлого льда). Это приводило к срыву поступления забортной воды для охлаждения главных механизмов. Опираясь на опыт эксплуатации атомного ледокола «Ленин», была использована система рециркуляции охлаждающей воды, которая позволила устранить эти недостатки. Аналогичные работы провели и на ранее сданных ледоколах – «Добрыня Никитич» и «Пурга». Впоследствии на всех судах ввели новую усовершенствованную конструкцию ледовых ящиков.