Принцип организации «висячих» садов сводился к тому, что кровля здания покрывалась спаянными между собой свинцовыми досками, края которых загибались вверх на высоту до 90 сантиметров. Образовывавшаяся емкость заполнялась составленной по особому рецепту землей. Высаживались в эту землю грецкие орехи, плодоносившие в условиях Москвы, персиковые деревья, барбарис, сереборинник, яблони и груши. Деревья настолько хорошо приживались, что даже после того, как Набережный дворец был давно заброшен и уход за садами прекращен, в них продолжали плодоносить в 1737 году, при императрице Анне Иоанновне, 24 яблони и 8 груш.
Вода в «висячие» сады доставлялась водопроводной системой, позволявшей наполнять и небольшие пруды с зеркалом до 200 кв. метров. На одном из таких кремлевских прудов и совершал свои первые поездки под парусом в игрушечных суденышках Петр I.