设计特点
正由于本级舰的开发如此地具有前瞻性与挑战性，所以美国海军除了采用螺旋推进的开发策略外，并将DD（X）的各种主要技术难关列为十大关键技术：
穿浪逆船舷舰体（Wave Piercing Tumble Home）
MK-57垂直发射系统（舰体周边垂直发射系统，Peripheral Vertical Lauhcn System，PVLS）
整合复合材料舰岛与孔径（Integrated Composite Deekhouse and Apertures，IHDA）
红外线模型（IR Mockups）
整合式电力推进（Integrated Power System，IPS）
双波段雷达（Dual Band Radar，DBR）
整合水下作战系统（Integrated UnderSea Warfare，IUSW）
先进舰炮系统（Advanced Gun System，AGS）
舰上共通运算环境（Total Ship Computing Enviroment，TSCE）
自动火灾抑制系统（Au吨omatic Fire Suppression System，AFSS）
动力系统
同样，不同于现役大部分舰艇，本级舰将采用革命性的整合式全电力推进系统（Integrated Electric Propulsion，IEP）。除了DDG-1000外，英国新一代的45型驱逐舰与伊丽莎白女王级航空母舰也将采用整合式电力推进系统。
为了研究朱姆沃尔特级驱逐舰的整合动力系统项目，美国海军研究办公室（Office of Naval Research，ONR）主导制造了一艘长40.6米、排水量120吨的实验艇──先进电力推进船只展示平台（Advanced Electric Ship Demonstrator，AESD），整个艇体构型宛若DDG-1000的缩小版，上面可容纳2名操作人员。AESD由位于华盛顿的Dakota Creek Industries制造，在2005年8月24日下水。AESD的头一个实验工作，便是测试劳斯莱斯海军海事公司（Rolls-Royce Naval Marine）的AWJ-21水喷射推进系统。
与传统水喷射推进器不同，AWJ-21完全沉入水面以下，可减少噪音与航迹，并增进推进效率；此外，此型推进器外型紧致，吃水深度低，利于在浅水环境操作。AWJ-21本身兼具推进与转向功能，使船只得以省略船舵，不仅灵活度大幅提升，也简化了机械的复杂度。AESD的动力系统包括柴油发电机与蓄电池，以柴油发电机驱动时的航速可达16节，单纯使用蓄电池时则可达8节。
隐身设计
朱姆沃尔特级驱逐舰采用先进而全面的隐身设计，使其拥有潜艇般的隐身性──在海上作业时被发现的机率远低于10%。朱姆沃尔特级驱逐舰的舰面上只会有一个单一的全封闭式船艛结构，即称为整合式复合材料船艛与孔径（Integrated Composite Deckhouse and Assembly，IDHA），整个结构与上面的天线设计都由雷神公司负责。IDHA是一个一体成型的模块化结构，采用重量轻、强度高、雷达反射性低且不会锈蚀的复合材料制造，整体造型由下往上向内收缩以降低雷达反射截面（RCS）。
除了整合了舰桥、所有的电子装备天线之外，还容纳有主机烟囱的排烟道，尾部则含有直升机库。而为了验证IHAD整合复合材料上层结构组合，NGSS与雷神还建造一座缩尺寸的IDHA模型，放在美国海军中国湖实验场进行RCS测试；而为了测试红外线讯号，NGSS也建造了主机排气口与其他热点部位的实体模型进行热讯号测试，以验证DD（X）预定采用的空气冷却、水冷等降温手段的能耐。
动力系统的废气先以海水以及空气冷却，由整合式舰岛顶部的排气口排出，只能从上方才能观测到排烟口，减少了敌方的红外线观测方位。其他用来降低热讯号的装备还有海水喷雾冷却，吸取海水冲刷船身的热点。静音设计方面，本级舰的动力系统将装置于减震浮筏上，以降低被潜艇声纳发现的机率。由于WTM船体低阻力的穿浪特性，加上种种先进的降噪措施减振，本级舰称能将水面航行时的噪音降至110分贝左右，相当于后期型的洛杉矶级攻击核潜艇，成为全世界最安静的水面舰艇，彻底颠覆过去水面舰艇永远比潜艇吵杂、潜艇总是能在远距离先听到水面舰的情况。
作战系统
本级舰采用名为整合式防卫系统（Integrated Ship Defense System，ISDS）的分散式高整合度舰载战斗系统，以其为核心，连结整合式宽频主被动声纳、主动相控阵雷达与电子战系统。与过去的作战系统将不同感测器与不同武器所需要的输出/输入系统分别配置的作法不同，ISDS将整合控制所有的舰上装备，一如人体大脑对肢体的控制，概念与第五代战斗机类似。
2006年11月，雷神公司选定早已参与DDG-1000计划的L-3通信公司海事系统分部，作为DDG-1000的整合舰桥系统（CINB）的承包商，合约价值1800万美元。CIBS采用开放式架构，符合民间业界标准，整合有电子海图制图显示器与资讯系统（ECDIS-N）、航海规划，整合导航态势图、避碰与水雷规避、舰艇机动控制等功能，可实施自动化航行作业，包括航路规划/执行、操纵以及通信等，并符合美国海运署海军舰艇的相关规划。CINB的整合与自动化程度极高，只需一名人员就能在整合显控台进行操作。
依照雷神的说法，本级舰的战斗系统还是整合了SM-2与SM-6防空导弹的射控能力（但现阶段不具备反弹道导弹功能）。由于ISDS的高度自动化以及整合化，使的DDG-1000的人力需求可以大幅降低至150人以内，远低于以往驱逐舰动辄三、四百人，甚至比佩里级护卫舰还低。
DBR雷达
DG-1000最主要的雷达系统为双波段雷达系统（Dual Band Radar，DBR），主承包商为雷神公司，分为两个部分，第一是由洛马研发的长程广域搜索雷达（Volume Search Radar，VSR），其次则是由雷神开发的多功能雷达（Multi Fuction Radar，MFR），两者相辅相成，满足舰上需要的所有雷达机能，包括对空/平面搜索、早期预警、防空自卫及对海对地作战所需的追踪/标定/射控。由于DBR雷达系统原本就是DD-21计划底下的一环，因此在2001年DD-21暂时遭到搁置时，DBR的研发也一度受到影响，直到后来DD（X）计划步入轨道时才逐渐恢复。
不同于SPY-1，VSR与MFR都只采用三面相控阵天线；由于平板阵列电子扫瞄天线的波束偏离轴心之后，等效孔径（天线孔径在波前方向的投影量）就会降低，当波束偏离轴心一定程度之后就会明显变宽，侦测距离、解析度、增益全部显著降低，故理论上单面天线的波束扫瞄极限被限制在偏离中心轴正负60度的范围，也就是涵盖120度的方位角，理论上三面天线就能涵盖360度的方位角。而为了确保目标通过两面天线波束交界时仍能有效持续追踪，一般相控阵雷达多半将单面天线的扫瞄方位角限制在90度，并以四面天线完成360度的涵盖。
VSR与MFR大胆采用三面天线的构型，单面天线的波束涵盖范围几乎达到电子扫瞄天线的极限，这似乎意味美国厂商在信号控制与处理技术上又获得了飞跃的进步，所以可以让扫瞄方位提升到天线实体能力的理论上限；而减少一面天线就意味着减少25%的体积重量，系统成本亦可降低。2010年6月2日，美国国防部决定删除DDG-1000的VSR雷达系统，只保留MFR雷达。取消VSR的最立即原因是为了节省成本（每艘DDG-1000可节省1000至2000万美元），以因应美国海军沉重的预算压力。
反潜系统
反潜侦测方面，DDG-1000配备AN/SQQ-90整合式水下作战系统（Intergrated Undersea Warfare，IUSW），整合的各次系统包括AN/SQR-20多功能拖曳阵列声纳系统、拥有主/被动模式的轻量化宽频可变深度声纳、整合式双频（高频/中频）主被动舰首声纳、直升机载吊放声纳、投送式探温仪、拖曳鱼雷对抗系统、水下声学对抗系统（可对敌方鱼雷声纳进行杂讯干扰或制造假目标）、相关的数据传感装置以及软硬体等，所有声纳系统构成一套双基（Bistatic）接收机，并采用未来作为美国海军通用标准的开放式系统架构。
整套AN/SQQ-90的电子设备都整合在一个电子模组外壳（EME）之中，在交付造船厂之前就能完成整合与测试工作，不仅节省许多安装与测试时间，还可减低整套设备的体积与重量，同时也获得最佳的电力供应和冷却效率。AN/SQQ-90所需的操作人力只有宙斯盾舰使用的AN/SQQ-89的1/3。美国海军宣称DD-21的先进整合声纳系统将达到可跨层（cross layer）运作的目标，是1990年代以来最重要的反潜科技突破。在2007年8月，DDG-1000的AN/SQQ-90 IUSW正式通过审查。在2011年4月11日，雷神公司将用于DDG-1000首舰朱姆沃尔特号的AN/SQS-60声纳交付美国海军。在2012年4月，雷神交付第一套完整的AN/SQQ-90反潜作战系统，准备安装于朱姆沃尔特号上。
主要武装
以对地攻击任务为主的本级舰将以联合防卫公司（United Defense，在2005年被英国BAE购并）与雷神（Raytheon）新开发的周边垂直发射系统（Peripheral Vertical Luanch System， PVLS，正式名称为先进垂直发射系统，Advanced Vertical Luanch System，AVLS）以及联合防卫的155mm先进舰炮系统（AGS）作为主要武器系统，以遂行对地纵深打击等任务。
本级舰将配备数种垂直发射的对地攻击导弹，包括战斧巡航导弹、战术型战斧巡航导弹（TACTOM）、对地型标准导弹（Land Attack Standard Missle，LASM）以及先进对地导弹（ ALAM），涵盖不同等级的射程范围并满足不同的需求。其中除了战斧巡航导弹是现役装备外，后三种都仍在研发阶段。
次要武装
由于本级舰以对地攻击为主要任务，且不需要担任区域防空任务，因此仅配置短程武器以供自卫。防空部分，DDG-1000以垂直发射的海麻雀ESSM近程防空导弹作为主要的点防御自卫装备。海麻雀ESSM乃以现役海麻雀导弹为基础大幅改良而来，采用向量推力控制技术与新的射控软体，射程、机动性能较现役海麻雀导弹大幅提升，可有效应付超音速掠海反舰导弹。海麻雀ESSM整合于AVLS中，不需要配备另一种规格的垂直发射系统，而其折叠弹翼的设计使AVLS的每个发射管可装入四枚此型导弹。
由于本级舰将在敌国沿海作业，可能与敌方小型武装水面船舰相遇，而笨重且不灵活的AGS舰炮系统并不适合执行此类任务；而在1999年柯尔号遭自杀快艇攻击事件后，美国海军开始重视如何击毁近距离高速迫近的小型水面目标；虽然美国改良了密集阵近程防御武器系统攻击水面船舶的能力，成为Block 1B，但面对神风式的自杀攻击时，20mm穿甲弹毕竟没有在安全距离外彻底摧毁水面目标的十全把握。为此， 由诺·格集团领军的金队便建议DDG-1000另外加装一种新型中口径快速舰炮，兼具防空与射击水面目标的功能。
为了节省成本，负责此项工作的美国雷神（Raytheon）公司与联合防卫（United Defense）直接在市场上挑选发展成熟的现货；经过详尽的研究后，雷神与联合防卫认为瑞典博福斯防卫公司（Bofors Defence，已被联合防卫购并）的博福斯57mm舰炮隐身型（Mark.110型）最符合DDG-1000的需求，此炮不仅拥有周详的隐身设计，更配备3P （Pre-fragmented Programmable Proximity fuzed）可程式化破片近发引信弹药，无论对付空中、水面或陆地目标都有极佳的威力与效能。而在2003年9月，MK-110 Mod 0已经被美国海岸警卫队的整合深水计划（Deepwater Program）相中，成为海岸警卫队新一代巡逻舰的制式舰炮。2004年10月底，美国海军正式决定以美国版的MK-3舰炮──由联合防卫生产的MK-110，作为DDG-1000的最后一道防线，美军称此系统为近迫火炮系统（Close In Gun System），将以往CIWS狭隘的反导弹定义拓展为“对付任何自空中/水面迫近的威胁”。MK-110已经成为美国海军下一代的自卫用中口径火炮，除了DDG-1000外，亦配备于LCS自由级濒海战斗舰上。
2014年8月4日，美国海军海上系统司令部（NAVSEA）表示，为对付大量小型快速水面舰艇的攻击，将原计划安装在朱姆沃尔特级驱逐舰的两座口径为57毫米的MK110舰炮更改为为两座口径为30毫米的MK46舰炮。MK110舰炮由英国BAE系统公司生产，而MK46舰炮由通用动力公司生产。自2005年起，通用动力公司已向海军交付了38门Mk 46舰炮系统。该炮是LPD 17的主炮，也是LCS和DDG-1000的副炮。最新的Mk 46 Mod2采用了新的开放式架构、故障隔离软件和嵌入式训练系统。本次生产工作预计在2016年11月结束，由通用动力公司的多家分厂共同执行。
水雷对抗
这方面，本级舰将装备由洛克希德/马丁公司研发的AN/WLD-1遥控侦雷/猎雷载具（Remote Minehunting System，RMS），使其能自力解决水雷问题；除了猎雷之外，WLD-1还具有反潜功能。而美国海军下一代的Nulka主动式消耗性诱饵（AED）也会是本级舰的装备。海麻雀ESSM导弹与MK-110舰炮为DDG-1000服役初期之配备，日后随着科技进步，DDG-1000也将在服役生涯中换装几种仍在研究阶段、更具前瞻性的崭新武器，例如能胜任近迫反导弹/反鱼雷系统的电磁炮，电磁推进炮弹的速度预计高达水中音速（1500m/s）的5倍。
由于将反鱼雷列为需求之一，此种电磁炮炮弹的开发势必牵涉到超空泡化（supercavitation）流体力学领域，才能在水中高速且稳定地前进。而其他更具科幻味道的强力涡流反鱼雷系统、激光武器等，也可能成为未来美国海军主战舰艇的武装。其他可能被DDG-1000采用的积极/消极自卫装备还包括导弹与鱼雷近接警告系统、减声气泡系统等等。
舰载机
DDG-1000拥有两个直升机库，可配备两架MH-60R近海作战直升机，或者由一架MH-60R直升机搭配3架诺格公司的RQ-8A/B型垂直起降战术空中载具（UTUAV ）的组合。MH-60R可携带由洛克希德·马丁公司研发的空载水雷压制系统（AMNS），担任水雷对抗任务。
除了航空器之外，DDG-1000位于直升机起降甲板下方的舰体还设有小艇收容船坞（Boat Bay），收放舱门位于舰尾，其空间可容纳2艘长度11m的硬壳膨胀快艇（RHIB），暂时预定配置2艘长7m的RHIB。
