L'aéroplane est du type monoplan et se compose d'un fuselage de 8m,50 de longueur sur lequel sont fixés les deux paires d'ailes, l'équilibreur pour monter ou descendre à l'avant, le gouvernail vertical à l'arrière, enfin les châssis des roues, qui toutes, sont automatiquement orientables. Dans ce fuselage sont logés, à l'avant, les réservoirs d'essence, d'huile et de l'eau, enfin le moteur Dutheil et Chalmers, à deux cylindres horizontaux, d'une puissance de 20 chevaux.
L'appareil est propulsé par deux hélices disposées latéralement sur le fuselage et derrière la grande paire d'ailes. Elles sont supportées par des jambes de force, fixées au fuselage, et actionnées au moyen de chaînes. Comme elles doivent tourner en sens inverse, il est intercalé entre le moteur et les hélices un appareil de changement de sens de rotation. Il se compose d'un carter en aluminium renfermant deux pignons montés sur deux axes parallèles. Les axes portent à l'extérieur du carter, l'un à ses deux extrémités l'autre à une seule, des pignons de chaîne ? L'arbre portant deux pignons reçoit à une de ses extrémités le mouvement du moteur au moyen d'une chaîne, ou encore par cardan. Le pignon de l'arbre, extrémité commande l'une des hélices. Enfin le pignon monté sur l'autre arbre actionne l'autre hélice.
Pour le rétablissement de l'équilibre latéral, les bouts des grandes ailes sont munies d'ailerons, auquels on peut donner des inclinaisons en sens inverse par rapport à un plan horizontal.
L'envergure des grandes ailes est de 8 mètres, celle des petites, 5 mètres. La surface portante est de 28 mètres carrés, le poids de l'appareil environ 280 kilogrammes en ordre de marche mais non monté.
La structure fine, la légèreté caractérisent les monoplans de M. Santos-Dumont et justifient leur appellation évocatrice.
La première « demoiselle » (Santos-Dumont XIX), est constituée par une épine dorsale en bambou de 8 mètres de longueur.
A l'avant est un moteur, à deux cylindres horizontaux, Dutheil et Chalmers, ayant comme caractéristiques : alésage : 125 millimètres ; course : 100 millimètres.
Ce moteur est d'une puissance de 18-20 chevaux.
Le plan sustentateur est un dièdre en soie du Japon de 10 mètres carrés et de 5 mètres d'envergure.
L'hélice est actionnée en prise directe; elle est à deux pales et a 1m,35 de diamètre et 1m,05 de pas ; à l'extrémité arrière de la tige de bambou est le gouvernail cruciforme qui agit comme gouvernail de profondeur et de direction.
L'ensemble est monté sur un châssis rectangulaire reposant sur trois roues. L'ensemble de l'appareil pèse 106 kilogrammes.
Voici les résultats tels que nous les indiquent un spécialiste de l'aviation, M. François Peyrey.
Le 16 novembre 1907, à Bagatelle, vol très stable, très aisé, de 200 mètres environ, à 6 mètres de hauteur moyenne. Santos-Dumont s'inscrit aussitôt à l'Aéro-Club de France pour disputer le Grand-Prix d'aviation Deutsch-Archdeacon de 50.000 francs. S'il ne put remporter la palme, il prouva, néanmoins, à Issy-les-Moulineaux, le lendemain, 17 novembre, les qualités et l'excellence statique de son insecte ingénieux. Le plus beau vol de la journée fut prolongé sur près de 200 mètres.
Le 21 novembre, nouvelle expérience à Bagatelle. Santos-Dumont réussit plusieurs envolées très intéressantes. Malheureusement, l'une des branches de l'hélice casse net et retombe à 120 mètres de l'appareil. Depuis, l'aviateur, justement ému de la fragilité des hélices, remplaça son hélice unique par des propulseurs plus grands (armature de bois tendue de soie), tournant plus lentement et, naturellement, en sens inverse, afin de détruire le couple de torsion. Peu satisfait de la transmission à courroie, il est revenu à l'hélice unique.
La deuxième « demoiselle » (Santos-Dumont XX) est, en tous points, semblable à la première, mais l'hélice est en bois, diamètre : 1m,80, pas : 1 mètre et la stabilité latérale est réalisée par un intéressant dispositif de gauchissement des ailes.
A cet effet, une commande, reliant les extrémités des ailes, passe dans un gousset pratiqué dans le dos du veston de l'aviateur.
L'aéroplane penche à droite, l'aviateur s'incline à gauche et gauchit ainsi l'aile droite.
Les culasses du moteur sont à refroidissement par eau, le radiateur est constitué par des tubes d'aluminium fixés à l'épine dorsale.
La surface des ailes concaves et de 9m²,50.
M. François Peyrey nous dit encore les performances de ce nouvel appareil.
Après avoir réglé à Issy-les-Moulineaux, durant le dernier hiver, cette nouvelle « demoiselle » qui quitte le sol après un parcours terrestre d'une vingtaine de mètres, et vole à 8o kilomètres à l'heure, Santos-Dumont poursuit à Saint-Cyr des essais déjà concluants. Il y évolue, à peu près quotidiennnement, avec le plus grand succès. Les principales envolées, remarquables par leur stabilité, furent de 2.000 mètres le 6 avril et de 1.500 le surlendemain, à 30 mètres de hauteur moyenne, franchissant haies, arbres et fils télégraphiques!
Sur la route poudreuse, le sportsman filant à belle allure vers Rambouillet ou Versailles, s'arrête stupéfait. Dans l'air léger, il voit passer terriblement vite, comme une grosse mouche emportant un homme !... Cette mouche, il la reconnaît. Ne l'a-t-il point déjà vue planer immobile, sous la coupole du Grand-Palais, à l'époque du premier Salon de l'Aéronautique! Et charmé de constater la reprise des travaux du célèbre brésilien, le passant applaudit joyeusement Santos-Dumont qui vole...