船隻及海員
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主條目：寶船
2004年出土的寶船船舵。南京寶船廠遺址
據跟隨鄭和下西洋的翻譯官馬歡所著《瀛涯勝覽》（1451年定稿）記錄：
寶船六十三隻，大者長四十四丈四尺，闊一十八丈，中者長三十七丈闊一十五丈。
[69]，是當時世界上最大的海船，換算成國際單位則為長一百五十一點一八米，寬六十一點六米。船上的九枝桅可以同時懸掛十二張船帆，錨重數千斤，一艘船可容納上千人。[70]
另一種說法則認為史料所載有誤，可能馬歡著作在傳抄修訂刻印時錯錄有關船隻大小的數據，其他書籍都採信馬歡著述故而踵謬。此觀點並指出：從古至今都無如此規模的類似木帆船出現，更無可能有長180米的龍骨即樹高250米以上的木材，在未發明龍骨鐵件連接技術的明代，長180米的船是無法做出來的。比較具代表性的論點是於1980年10月中國科學技術史學會成立大會上，楊宗英宣讀的論文《略論鄭和下西洋的寶船尺度》。在分析了史料常有失實；船舶尺度受生產力發展的制約以及受材料強度限制等幾點後，作者提出：「明史上記載的寶船，長四十四丈，寬十八丈，若將其寬作為長，將長度的單位丈改為尺，而改為四丈四廣，十八丈長，則與一般法式估算的尺度相當接近了。」，除這一論文所述觀點，還有學者認為「廣十八丈」是「廣於八丈」之誤[來源請求]。即使是保守估計的十八丈長度，即約爲六十米，在當時來説也是龐然巨物，相當於三個半世紀以後，英國海軍旗艦勝利號的船身長度。
馬歡著《瀛涯勝覽》記錄：
計下西洋官校、旗軍、勇士、力士、通士、民稍、買辦、 書手、通共計二萬七千六百七十員名：官八百六十八員、軍二萬六千八百二名。正使太監七員、少監十員、監丞五員。內官內使五十三員、戶部郎中一員、都指揮二員。指揮九十三員、千戶一百四十員、百戶四百三員。教諭一員、陰陽官一員、舍人二名、余丁一名。醫官、醫士一百八十名。
1957年5月在南京下關三叉河中保村明代寶船廠船塢遺址出土一根長11.07米的巨型舵杆，據測算其舵葉高度為約6.25米。
導航術
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參見：過洋牽星術、順風相送和海道針經
鄭和下西洋中成果之一是「全面考察此洋沿岸」，1621年印刷複製的海圖，這些航海圖解指南並非照比例繪製，而是用羅盤方位標注大港之間的路線，全以「按某某方位，經某某時間單位」方式表示。[71]:232
鄭和利用牽星板確認北極星位置，再對應到地圖上每個港口的緯度（根據北極星在海平線的高度），做為航海的根據。
根據《鄭和航海圖》，鄭和使用《海道針經》（24/48 方位指南針導航）結合過洋牽星術（天文導航），在當時是最先進的航海導航技術。
很像已掌握葡萄牙研究出來的季風帶航線。如果已經掌握季風帶航線，可以從印度果阿附近，直接順著季風沿緯度線到東非，等半年後再順季風由東非到印度。
醫藥及衛生條件
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鄭和船隊亦遇到瘧疾之類疾病的危害，但是尚未見有因各種疾病大量減員的記載。據《冶誠客、蛇珠》載「永樂中（1403~ 1424）下洋一兵，病瘧殆死，舟人慾棄海中，舟師與有舊，乞於眾，予錫釜衣糧之屬，留之島上。甫登島，為大雨淋漓而愈，遂覓嵌岩居焉。島多柔草佳木，百鳥巢其中，兵取鳥卵為食，旬月體充」。有個船員得了瘧疾，會傳染，船員說直接扔海裡，但是考慮到舊情，船長還是給了他一些生活必須品，把他留在島上。後來，該兵在島上生活一年多，海船回歸路經該島將其帶回。
隨行醫官
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根據《鄭和家譜》、《瀛涯勝覽》的記載，鄭和船隊下西洋配有醫官、醫士108餘名，大約平均10名乘員有1名醫官或醫士。這些醫官、醫士一是由明太醫院派出；二是從民間良醫中應徵招募，醫術較高。例如，陳以誠醫官，據《嘉興府志》載「陳以誠，善詩畫，尤精於醫。永樂間，應選隸太醫院，累從中使鄭和往西洋諸國，歸搖院判」。
鄭和船隊眾多的醫藥人員擔負多種任務。一是為「出使人員防病治病」。二是為所到達西洋各國居民防病治病，以此作為和平交往的手段之一。據清代康熙時修撰的《台灣府志》所載「藥水」條稱：「在鳳山縣淡水社，相傳明太監王三保投藥於水中令當地染病者入水沐浴而治療」。
糧食及補給
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初始補給品
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鄭和船隊7次下西洋中有4次從江蘇太倉劉家港出發。劉家港是當時南糧北調的中轉地，出使官軍的糧秣給養都在此補給配齊。
淡水供應
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據史料記載，鄭和船隊的船只有水櫃貯水供日常生活飲用。整個船隊則配有水船運送淡水補給。
食品來源及保存
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明初之時，食品加工方法已能處理保鮮期短暫的食物，例如將肉類、水產、蔬菜以鹽、醬、醋、酒糟醃製，或煙燻、曬乾。將水果曝曬成果脯，或以蜜、糖漬，或用火焙。鄭和船隊的食物，除了鹽、醬、茶、酒及飲用水之外，還包括不易變質的米麥等穀物、豆類，還有加工處理過的果菜、肉類、水產以及醋、蜜、糖等調料。
鄭和船隊可就地捕釣水產類，並在船艙中以活水養殖；家禽類也可在船上畜養；蔬菜亦可在船上栽種。按十四世紀上半葉北非丹吉爾旅行家伊本·白圖泰在《遊記》中描寫當時往來印度洋的中國船隻，其船員常在木盆中栽種蔬菜、生薑，提供日常食用。然而，船上的產量畢竟有限。大量的新鮮蔬果、肉類及飲用水，勢必待上岸時補給，尤其是不可或缺的淡水。正如鞏珍在《西洋番國志》的自序中所述「缺其食飲，則勞困弗勝，況海水鹵咸，不可入口，皆於附近川澤及濱海港灣，汲汲淡水。水船載運，積貯倉糧舟者，以備用度，斯乃至急之務，不可暫弛。」。
船隊通訊
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船隊通訊除燈、旗以外，如遇霧雨風浪海上視線不佳之時，則備有各種鑼鼓作為音響信號之用。[72]船隊中有一種叫小八櫓的聯絡船。