Opis konstrukcji „Nautilus” był pierwszym brytyjskim okrętem podwodnym z podwójnym kadłubem i bez zewnętrznych zbiorników balastowych. Kadłub zewnętrzny liczył prawie 79 m długości i 5,4 m szerokości, zanurzenie okrętu wynosiło prawie 8 m. Wewnętrzny kadłub podzielony był poziomo i pionowo. W dolnej części znajdowały się 352 akumulatory kwasowo-ołowiowe produkcji firmy Exide, część górna podzielona była dodatkowo na dziewięć przedziałów.
Napęd nawodny stanowiły dwa silniki wysokoprężne o łącznej mocy 3700 KM napędzające dwa wały śrubowe i ładujące akumulatory. Napęd podwodny stanowiły dwa silniki elektryczne o łącznej mocy 1000 KM.
Okręt uzbrojony był w osiem 18-calowych (450 mm) wyrzutni torped, po dwie w dziobie i na rufie oraz cztery w śródokręciu, po dwie na każdej burcie, z zapasem 16 torped. Oryginalnie uzbrojony był także w przeciwlotniczą armatę 3-calową (76,2 mm) umieszczoną przed kioskiem, według niektórych źródeł okręt został w późniejszym czasie przezbrojony w armatę 12-funtową (76,2 mm).
Budowa i służba Stępkę pod „Nautilusa” położono w marcu 1913, okręt wodowano 16 grudnia 1914.