既要飞得高，还得会“打水漂”
要具备水上起降独特“本领”，水上飞机在机型设计上与陆基飞机有很大不同。在达到陆基飞机气动布局要求的同时，水上飞机更需要考虑复杂的水动力特性。
水动力特性之所以复杂，是因为它会随着水上飞机起降的不同阶段而发生变化。水上飞机滑行阶段，可以看成是一艘船舶低速加速到高速的过程，而滑行稳定性、水动阻力、喷溅等运动特性，在这一过程各个阶段都是不同的。
滑行稳定性主要取决于海上波浪对水上飞机的干扰强度。波浪干扰会导致飞机不断上起下摇，如果这种干扰不可控，水上飞机就会产生“海豚跳”现象——像海豚一样上蹿下跳，甚至会一头“扎”进水里。
水上飞机对起飞重量的限制要求，决定它的重心无法像船舶一样置于水下，而是要处于水面之上。这样一来，飞机会产生横侧向倾斜，甚至发生侧翻。为了满足滑行阶段的稳定性，设计师通过在机翼两侧加装浮筒，不仅增加了飞机浮力，还具备良好的横向稳定性。
水动阻力，是水上飞机水动力设计的另一难点。水的密度是空气的800倍，在加速起飞阶段，水上飞机需要有足够动力去克服水的阻力。随着滑行速度增加，水上飞机所受阻力会出现两个峰值，只有越过第二个阻力峰值，飞机才能达到离水速度，顺利起飞。否则，水上飞机就是一艘贴着水面高速滑行的快艇。
船身底部的断阶设计，是解决飞机离水起飞的一个重要措施。断阶让水和机身之间产生一个空气层，使得水上飞机在高速滑行中能够克服气压差，在升力作用下顺利升空。
早期断阶概念诞生于“施耐德”杯水上飞机竞速比赛，设计师为提高飞行速度，将浮筒从无断阶过渡到有断阶时代。他们通过水动力试验，发现断阶的形式、高度以及相对飞机重心位置等对水上飞机水动阻力影响很大。
20世纪50年代，为提升船体和浮筒的水动特性，设计师提出采用收放式断阶替代固定式断阶的方式，通过起飞前后调整断阶深度，有效提升水上飞机飞行特性。
水上飞机在水面滑行时，机身底部会向四周喷射出强弱不等的水束，产生喷溅现象。喷溅除了冲刷船底增大滑行阻力外，还可能影响发动机正常工作，对螺旋桨、襟翼、尾翼等造成不良影响。
在水上飞机设计中，设计师一方面设法使螺旋桨、平尾等动力装置避开喷溅，比如水上飞机常用的上单翼、T型尾翼等布局设计；另一方面设法抑制喷溅，例如将船身舭部设计为带有舭弯和抑波槽的形状，甚至利用边界层控制技术降低水动载荷等。
防腐和密封，难以逾越的两座“大山”
水上飞机作为“飞机+船”的组合产物，在制造上远不是两者技术叠加那样简单。除常规陆基飞机和舰船必需的技术外，考虑到高盐高湿工作环境，水上飞机制造对防腐蚀能力、水密性等指标要求极高。
早期水上飞机，蒙皮接缝和铆钉孔很容易渗入海水，舱底内部经常积水，腐蚀问题十分常见。后来，设计师在水上飞机的结构和材料方面进行有益探索，使得防腐蚀能力有了显著提高。
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