考虑到隔热和防止太空垃圾撞击等不利因素，摩天轮的主体结构采用了多层钢筋混凝土剪力墙建造工艺。这种建筑方法可以有效地提高建筑物的抗震性能，并确保其在恶劣环境下的安全可靠性。剪力墙的总厚度为 21 米，并且在层间填充了高效隔热材料，以减少热量传导并降低能耗。经过精确计算，这座摩天轮的总质量约为 4600 万吨。如此庞大的规模不仅彰显了工程技术的卓越成就，更展现了人类对于创造奇迹的无限追求。
摩天轮采用了模块化的设计和建造方案，先在装配式建筑工厂生产好模块，再采用分段式造船法进行组装，因此生产建造的速度很快。因为太空摩天轮里面要建立生态系统，还要放进去不少的泥土和水，完整体的太空摩天轮总重量超过了5000万吨。
摩天轮设计的自转周期是120秒钟（离心加速度计算公式a = v2\/r，其中a表示离心加速度，v表示离心运动的线速度，r表示离心运动的半径），外环产生的离心加速度大约是096g，跟地球表面很接近了，中环产生的离心加速度约为038g上下，模拟的是火星环境（火星表面重力加速度约为03794g），内环产生离心加速度为0165g上下，模拟的事月球环境（月球表面重力加速度约为01653g）。
按照计划，在太空摩天轮的外环将建造一套模拟地球的生态系统，这里将是太空城的主要居住区，预计建成后可以满足三到五万人居住生活；中环将模拟火星重力建造一套生态系统，预计建成后能够满足3千人左右居住生活，用来研究移民火星的可能性；内环主要分为三部分功能，模拟月球重力环境、能源系统、武器系统。中间圆盘内部，将会分隔几层舱室，做为失重和微重力研究区，以及失重生产区，在这里生产高精尖的产品。
中心圆盘的其中一面被设计成了一个小型星际飞船的停机坪，并修建了一条长达 1100 米、宽度达 160 米的跑道，这条跑道同时也可作为太空港的跑道使用。此外，中心盘的中心位置便是太空港的主要出入口。而在星际飞船停机坪的另一面，也就是摩天轮的外部，则布满了密密麻麻的挂点，这些挂点的主要用途是安装太阳帆。