Zo bouwden ze ondergronds stevige muren van gewapend beton. Ze herhaalden het proces met 152 raamwerksegmenten, elk met een doorsnede van 22 voet (6,7 m), om een grote doos te vormen van vier stadsblokken bij twee stadsblokken (ongeveer 500 x 1.000 voet, of 152 x 304 m). Deze doos, ook wel 'badkuip' genoemd, vormde een waterdichte buitenmuur voor de funderingsconstructie van de twee torens.
Nu de badkuip op zijn plaats stond, kon de bouwploeg van het World Trade Center beginnen met graven naar de bodem om de fundering van de twee gebouwen te leggen. Het enige probleem was dat de grond in de badkuip de belangrijkste steun was om de muren op hun plaats te houden. Verwijder het vuil binnenin, en het gewicht van het vuil en het water buiten zou de muren naar binnen duwen.
Om de muren op hun plaats te houden terwijl ze de fundering legden, moest de bemanning ondergrondse verbindingsstukken aanleggen, waarbij kabels van de buitenmuren naar de rotsen rond de badkuip liepen. Dit bood tijdelijke ondersteuning totdat de bemanning een draagconstructie in de badkuip kon afwerken.
Nu de omtrekmuren op hun plaats waren bevestigd, kon de bemanning beginnen met het uitgraven van de funderingslocatie. Uiteindelijk hebben ze meer dan 1 miljoen kubieke meter (764.555 kubieke meter) vulmateriaal opgegraven, dat ze in de Hudson hebben gedumpt, waardoor de kust werd uitgebreid. Door de opgraving werd in feite 28 hectare eersteklas onroerend goed in New York toegevoegd, waardoor het huidige Battery Park City ontstond.
Toen ze zich tot in het gesteente hadden uitgegraven, bliezen ze grote putten weg voor de steunconstructie van de torens en begonnen ze met het bouwen van de massieve funderingsconstructie voor de gebouwen erboven. Bovendien had de kelderstructuur zeven niveaus aan bruikbare ruimte, waaronder parkeerdekken, winkels en metrostations.
Het plaatsen van de Twin Towers was een grote logistieke uitdaging, naast een verbijsterend technisch probleem. Voor de gebouwen was een enorme hoeveelheid staal nodig – in totaal zo’n 200.000 ton – maar op de bouwplaats was er maar voor een klein beetje staal ruimte. Om de bouw in beweging te houden zonder al te veel ruimte op de bouwplaats in beslag te nemen, moest het Havenbedrijf een 'just-in-time staallevering' instellen.
In dit systeem werd al het staal van de fabrikanten naar een gigantisch spoorwegemplacement in New Jersey getransporteerd. Elk belangrijk stuk staal had een lang ID-nummer, dat aangaf waar en wanneer het zou worden gebruikt. Volgens het bouwschema zou het Havenbedrijf de stukken staal precies op het juiste moment van de werf naar de locatie vervoeren; kleinere stukken gingen per vrachtwagen en grotere stukken per sleepboot.
Het bouwproces werkte van binnen naar buiten. Eerst bouwde de bemanning het stalen raamwerk van de binnenkern op een bepaalde hoogte en monteerde vervolgens de buitenmuur eromheen. De omtrekstructuur werd feitelijk gevormd uit geprefabriceerde secties van verticale kolommen die aan horizontale balken waren bevestigd (de zogenaamde borstweringen). De geprefabriceerde secties waren ongeveer 3 meter breed, twee of drie verdiepingen hoog, en wogen ongeveer 22 ton.
Vervolgens werd de vloerconstructie tussen de buitenomtrekswand en de binnenkern aangebracht. De vloeren werden ook geleverd in voorgemonteerde secties, bestaande uit 32 inch (81 cm) diepe spanten met daarop een golfplaten oppervlak. Om elke verdieping af te werken, stortte de bemanning beton over het metalen oppervlak en bedekte het met tegels.
In de vloerdelen waren voorgemonteerde kanalen voor telefoonlijnen en elektriciteitskabels aangebracht, om het de elektriciens die later zouden komen makkelijker te maken. Nadat de staalconstructie op zijn plaats was gezet, bevestigde de bemanning de buitenste 'huid' aan de omtrek:geanodiseerd aluminium, voorgesneden tot grote panelen.
Dit ging door, sectie voor sectie, terwijl de torens steeds hoger klommen. De bemanning tilde de staalsecties op hun plaats met behulp van vier grote kranen (vier per toren), gemonteerd op lange staalconstructies die in de buisconstructie waren gemonteerd. De kranen konden zichzelf zelfs hoger tillen, met behulp van zware hydrauliek, naarmate de vloeren klaar waren.
Terwijl de bemanning naar boven bleef bouwen, begonnen andere arbeiders de verdiepingen eronder uit te werken, tot aan het installeren van zonwering en het schilderen van de muren. Een aantal bedrijven betrok hun nieuwe WTC-kantoor al jaren voordat de torens officieel werden geopend.
Naast het gebruik van een onconventioneel structureel ontwerp, vormden de Twin Towers ook een esthetische afwijking van de oudere gebouwen in New York. De meeste wolkenkrabbers van de stad hebben de vorm van een 'bruidstaart', waarbij grotere delen aan de onderkant taps toelopen in kleinere delen aan de bovenkant.
Dit was deels te wijten aan de heersende bouwstijl in de eerste helft van de 20e eeuw, maar ook aan de bestemmingsbeperkingen in New York. Om ervoor te zorgen dat muren van wolkenkrabbers niet al het licht zouden blokkeren om de straat te bereiken, nam de stad in 1916 een resolutie aan waarin werd bepaald dat alle wolkenkrabbers de vorm van een piramide zouden hebben.
Een nieuwe resolutie uit 1962 verlegde de focus en reguleerde de totale hoogte in plaats van de vorm. De nieuwe beperkingen dicteerden een maximaal aantal verdiepingen, gebaseerd op de wijk van het gebouw en de totale oppervlakte van het perceel. Het Havenbedrijf kon zulke hoge torens bouwen omdat ze een enorm stuk grond hadden met een groot, open plein. (Bekijk New York Skyscrapers:Regulations and Occupation voor meer informatie.)