“南海I号”考古发掘采用整体打捞的方法，即采用一个巨大的钢制“沉箱”，将埋藏于海底淤泥之下的古沉船及其周身淤泥如“海底捞月”般整体打捞上来。这种特殊的水下考古方法决定了较为柔软的淤泥土质对打捞过程“有利也有弊”。勘察院专家丁文俊认为，有利的是，打捞“南海I号”的钢制“沉箱”在下压过程中比较容易；但是土质柔软、流动性强，也会使“沉箱”非常容易碰触、伤害古沉船。
而根据施工设计，“沉箱”罩住“南海I号”船身后，要在“沉箱”底部横穿密封“底梁”以托起“南海I号”及周身淤泥，因此必须首先在“沉箱”左右两侧挖出两个大坑以便完成穿“底梁”的施工。丁文俊说，由于淤泥柔软、流动性强，特别容易造成淤泥回填，因此“沉箱”两侧的大坑将有两个长长的缓坡，坡度小于45度。
，“由于淤泥层承受力低，在将‘沉箱’打捞出水的过程中，古沉船的船底很容易碰触到沉箱而被损坏，因此‘沉箱’特别设计了14－16米的高度，这意味着船底之下10余米深的淤泥也将一同打捞上来”。他解释说，船底十米深厚厚的淤泥层将在“沉箱”捞起的过程中担当一个柔软的保护“底托”，“沉箱”的设计将十分“宽松”，四周分别会预留出2米左右的空间，以保证“沉箱”不会磕碰到船身。
