Về kích thước, đập Hoover cao 221,4 mét, tương đương với một tòa nhà 60 tầng và cao gấp đôi Casino Luxor ở Las Vegas. Chiều dài của đập là 379 mét, trải dài qua Hẻm núi Đen, đủ để xếp hơn bốn sân bóng đá nối tiếp nhau. Phần đế đập có độ dày đáng kinh ngạc là 200 mét, tương đương với chiều dài của hai sân bóng đá đặt nối đuôi nhau, trong khi phần đỉnh đập có độ dày 14 mét, tương đương với một con đường 4 làn xe. Lượng bê tông để xây con đập này đủ để xây dựng một con đường hai làn chạy từ Seattle đến Miami, hoặc một vỉa hè rộng 1,2 mét bao quanh Trái Đất tại đường xích đạo.
Bước đầu tiên của dự án là việc chuyển hướng dòng sông Colorado thông qua việc xây dựng bốn đường hầm chuyển dòng có đường kính 17 mét. Các công nhân phải khoan và sử dụng thuốc nổ để đào các đường hầm này, với tổng chiều dài gần 5 km.
Sau khi hoàn thành các đường hầm chuyển dòng, hai đập ngăn nước tạm thời được xây dựng để giữ cho khu vực xây dựng khô ráo. Đập ngăn nước phía trên cao 29 mét, dài 230 mét và dày 200 mét tại đế. Các công nhân phải làm việc trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt với nhiệt độ lên tới 60°C vào mùa hè và gió lạnh buốt vào mùa đông.
Một trong những thách thức lớn nhất là việc đổ bê tông. Do bê tông tỏa nhiệt và co ngót khi đông cứng, các kỹ sư đã tính toán rằng nếu đổ bê tông liên tục, phải mất 125 năm để bê tông nguội và ổn định. Thay vào đó, họ chia đập thành các khối hình chữ nhật, mỗi khối cao 1,5 mét. Mỗi khối được trang bị hệ thống ống thép để làm mát bằng nước sông và nước đá, tổng cộng có 937 km đường ống làm mát.