为了实现这一伟大愿景，“梦想”号要具备远超一般科考船的极强性能。这艘总吨33000，长179.8米，宽32.8米，排水量42600吨的庞然大物，不仅续航力达到了15000海里，更是拥有11000米深的钻探能力。同时，它能够满足定员180人的日常需求，连续在海上工作120天。“梦想”号的海况适应能力也很强，不仅具备全球海域无限航区作业能力，还能抵御16级的超强台风。
“梦想”号有着几组特殊的推进器：3个尾部全回转推进器+3个首部可伸缩式推进器+1个首侧推进器。尾部全回转推进器就像汽车的后驱，可以让水里的大船如汽车行驶一般灵活，甚至能够做到原地打转。首部可伸缩式推进器相当于汽车的前驱，可以在必要时伸出，帮助大船在恶劣的天气和海况下稳稳地停靠在一个地方。首侧推进器设计在船头，它可以在船体靠近码头时伸出来，帮助大船平稳地靠岸或者离开，相当于给汽车多加了一个横向的“侧驱”，以保证在泊位空间有限的情况下也能够轻松进出码头。像这种几万吨重的大家伙，一般都需要小拖船帮忙拖进拖出码头，而“梦想”号却像一辆拥有“蟹行模式”的汽车，依靠自身的动力就可以实现停进或开出码头的泊位。
“梦想”号采用长首楼船型，在舯部区域建有月池，形状非常引人瞩目。这是一个新型连体式双月池，既可以满足4种钻探模式的作业条件，又比传统单月池减少了航行阻力。月池正上方配备有全球最先进的新一代液压举升钻机星标精灵蓝多多，装机功率小、能耗低，而且钻探效率高、补偿能力强、响应速度快，可显著提高综合钻探能力。月池后方是管子堆场，与多功能共享猫道相组合。猫道是钻井作业中的一个重要设施，主要用于从钻台起放管材和钻井工具，以便作业人员可以在安全的环境下进行提放钻采工具的操作。
舯部前面区域是总面积超过3000平方米的船载实验室星标精灵蓝多多，可满足九大功能的实验需求。配置了国际首个船载岩心自动传输系统星标精灵蓝多多，从海底采集到的岩心样品可实现从钻台到出库转运的无缝衔接。除了固定的九大功能实验室，其顶部的主甲板上还建有可拆式模块化堆场。该堆场主要用于交接和保管集装箱，这些集装箱可以是一个个专门的实验室，可大幅扩展船载实验室的功能。该堆场与管子堆场相结合，能轻松实现不同堆场的多功能组合和切换。