Główną innowacją dział Dahlgrena był kształt, powszechnie przyrównywany do „butelek sody” – miały one grubą część z komorą prochową, gdzie powstawały największe naprężenia, natomiast były znacznie cieńsze w stronę wylotu lufy, dla zaoszczędzenia masy. W ten sposób unikano niepotrzebnego pogrubiania ścianek lufy w miejscach, gdzie naprężenia były niewielkie. Pozwalało to na zwiększenie ich kalibrów, przy zachowaniu akceptowalnej masy dział. Działa Dahlgrena były wprawdzie cięższe od dział haubicznych, ale znacznie lżejsze od klasycznych dział takiego samego kalibru (8-calowe amerykańskie działo haubiczne ważyło około 2700 kg, 8-calowe działo Dahlgrena 2950 kg, a 64-funtowe działo klasyczne – 5400 kg, natomiast większe 9-calowe działo Dahlgrena – 4100 kg).
Armaty Dahlgrena były odlewane w sposób klasyczny w całości z żeliwa, z rozwiercanym przewodem lufy. Ich produkcja była jednak droga i skomplikowana, gdyż w celu uniknięcia różnego czasu stygnięcia partii lufy o różnej grubości, były one odlewane w postaci równych cylindrów, a następnie obrabiane mechanicznie z zewnątrz do skomplikowanego kształtu (klasyczne działa wówczas były odlewane do gotowego kształtu z zewnątrz).