有了皇帝的首肯，筹建水师的计划立刻被提上日程，并由杜丰亲自督导，刘晏负责钱粮协调，柳明澜利用商业网络提供支持，形成了一个高效的核心决策圈。
杜丰深知，这个时代的水师多以内河、近海作战为主，船型、装备、战术都相对落后。他要建立的，是一支能够适应远海航行、具备强大作战能力的新式舰队。
首先，是舰船的革新。杜丰凭借超越时代的见识，亲自绘制了数种新式舰船的草图。他摒弃了部分笨重的楼船结构，强调船只的适航性、速度和火力。
一种是大型的“巡洋旗舰”，采用尖底海船设计，配备多桅风帆，辅以改良的轮桨（由水手在舱内踩踏，避免外界攻击和风浪影响），增强机动性。船体采用水密隔舱技术，提高抗沉性。甲板预设安装大型弩炮（床子弩的强化版）和初期火药武器（如霹雳炮，处于严格保密和试验阶段）的基座。
另一种是中型的“突击战船”，船体更窄，速度更快，配备撞角和拍杆，用于近战接舷和冲击敌船。还有小型的“侦察哨船”，轻便快捷，用于侦查、通讯。
这些设计草图被列为最高机密，由杜丰直接掌控的将作监（负责宫廷器物制作，可引申为国家级工坊）大匠负责细化、督造。
其次，是选址。经过反复权衡和实地考察（派心腹干员），杜丰最终选定了两个基地。一是南方的明州（今宁波），此地港湾优良，毗邻富庶的江南，便于获取物资和招募熟悉南方水情的船员，作为未来经营南洋、远洋贸易和威慑东南的前哨。二是北方的登州，此地控扼渤海海峡，既可护卫京畿海上门户，震慑契丹等潜在威胁，也可作为未来经略辽东、甚至联系新罗（朝鲜半岛）的基地。
在登州蓬莱镇（传说中八仙过海之处，亦是古代重要港口）外海的一座天然良港，被选定为北方水师的第一处秘密造船基地。大批工匠、木材、铁料、桐油、麻绳等物资，在军队的严密护卫下，通过各种渠道，源源不断地运抵这片突然戒严的海湾。
海湾内，很快便树立起巨大的船坞工棚，叮叮当当的敲打声日夜不息，空气中弥漫着木材的清香和桐油、铁锈的气味。来自东南沿海经验丰富的老船匠，与将作监派来的顶尖工匠汇聚一堂，对着杜丰那“异想天开”却又暗合力学原理的图纸，时而争论，时而惊叹，开始了艰难的摸索与建造。
柳明澜的“兴业社”则发挥了无可替代的作用。她利用庞大的商业网络，从岭南、福建甚至通过番商，秘密采购一些大唐境内稀缺的优质木材（如柚木）、特殊涂料以及经验丰富的番邦船匠（以高薪聘请或“技术交流”名义），绕过官方渠道，悄然输送到登州和明州基地。同时，也开始在沿海各地物色和招募熟悉风涛、敢于出海的舵手、水手，许以厚饷和军功，为未来的水师储备人才。
一支强大的水师，绝不仅仅是造船。杜丰同时开始构思全新的水师编制、操典条例。他摒弃了旧式水师某种程度上是“水上步兵”的观念，强调专业化。水师官兵需精通操帆、掌舵、测深、观星（导航），乃至接舷格斗、弩炮操作，需要一套全新的训练体系。
他还授意凌素雪的“察事司”，开始将触角伸向沿海地区，收集海情、海盗动向以及海外番邦的情报，为未来水师的行动提供信息支持。
这一切，都在高度保密和高效的节奏下进行。朝野大部分官员的目光，仍聚焦于河北的新政推行和西域的边防，对于远在登州、明州那片海湾和港口内正在发生的变革，知之甚少。
然而，杜丰知道，当第一艘新式战舰的龙骨安放于船台，当第一声标志性的号子在船坞响起，一个属于大唐的、全新的海权时代，便已悄然拉开了序幕。他的梦想，不再局限于陆地上的中兴，更包含了那深蓝的征服与开拓。帝国的命运之轮，开始向着海洋，缓缓转向。