工場は、広さ約4,300坪、変形四角形の土地で、鋳造工場、錬鉄工場、製缶工場、旋盤工場、木型や木工用旋盤、模型工場・・・など16棟をもつ、最新鋭の工場だった。
首長にセミラミス乗員のドローテル海軍技官が就任。横浜製鉄所に雇い入れたフランス人技術者は１２名で、専門は、錬鉄、鋳造、製缶、木型、鑢鑿（りょろ：ヤスリ・ノミ）などで、横浜製鉄所では、輸入した鉄材を利用して、横須賀製鉄所で使用するヤスリやノミなどの工具類から、小型の蒸気機関などを製作。そのプロセスで機械加工技術のイロハから伝授し、日本人職工を育成した。
横浜製鉄所の役割は、横須賀製鉄所を成功させるためのパイロット工場であり、横須賀工場が立ち上がって稼働を始めればその役割は終わる。とはいえ、1865年当時、本格的な設備を備えた洋式工場としては、幕府が安政４(1857)年にオランダ人技術者を招いて長崎に作った造船施設「長崎鎔鉄所」があるだけで、江戸付近には皆無だった。水戸藩が隅田川の河口に作った石川島造船所にしても、造船に必要な設備がそろっているわけではなく、その運営には苦労をしていた。
そこに、本格的な設備を備え、しかも最先端の技術を持った技術者が指導する工場ができたため、注文は殺到した。船舶修理だけでなく、機械加工を行う設備と技術があったために、当初のねらいであった横須賀製鉄所用の工具や設備を作る一方、多くの依頼に応じて、さまざまなものを製作した。

横浜製鉄所の構内図。横浜の石川口にあったので横浜石川口製鉄所と名乗った（『石川島重工業株式会社108年史』より）

横浜製鉄所の図。石川口製鉄所となっているのは、明治12年に、平野富二が払い下げを受け、東京の石川島平野造船所（後の石川島播磨重工業）の分室（石川口製鉄所）と改名したため（神奈川県立博物館編『横濱銅板畫－文明開化の建築』有隣堂）。