เรือหลังวาฬได้รับการออกแบบโดยกัปตันอเล็กซานเดอร์ แมคดักกอล (ค.ศ. 1845–1923) ชาวสกอตแลนด์ที่เกิดในสกอตแลนด์และเป็นกัปตันเรือในทะเลสาบเกรตเลคส์^{[ 2 ]} ในขณะนั้น ขนาดของเรือถูกจำกัดด้วยประตูน้ำและแม่น้ำที่ต้องแล่นผ่าน และด้วยวัสดุและวิทยาศาสตร์ของการสร้างตัวเรือ ไม่ใช่ด้วยกำลังและความสามารถของเครื่องยนต์ไอน้ำในการผลักดันตัวเรือผ่านน้ำ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะมีเรือขับเคลื่อนลากเรือบรรทุกสินค้าหรือ "เรือคู่" หนึ่งลำหรือมากกว่านั้น เรือคู่เหล่านี้หลายลำเป็นเรือใบสองเสาที่ดัดแปลงแล้ว บางลำเป็น "เรือใบสองเสา" ที่สร้างขึ้นเพื่อเป็นเรือคู่และไม่เคยตั้งใจที่จะแล่นด้วยตัวเอง ยกเว้นในกรณีฉุกเฉิน และบางลำเป็นเรือบรรทุกสินค้าเทกองที่ยังไม่ได้ติดตั้งเครื่องจักรขับเคลื่อน

แมคดักกอลได้เรียนรู้จากประสบการณ์ถึงความยากลำบากที่พบในการลากจูงเรือเหล่านี้ หัวเรือและเสาทำให้เรือเหล่านี้ต้องรับแรงจากลม คลื่น และแรงดันจากใบพัดของเรือลากจูง ส่งผลให้เรือเหล่านี้มักจะไม่แล่นตามได้ดี จุดประสงค์ของเขาคือการสร้างแบบเรือบรรทุกสินค้าที่สามารถลากจูงได้ง่ายและแล่นตามได้ดี^{[ 1 ] : 48}

การออกแบบของ McDougall เปรียบเสมือนซิการ์ที่มีปลายงอขึ้นแผ่นไม้บนสุดของตัวเรือ ( sheer strake ) ของเรือทั่วไปจะบรรจบกับ ดาดฟ้า แนวนอนที่ ขอบเรือเป็นมุมฉาก แต่ตัวเรือแบบหลังวาฬ (whaleback hull) จะมีส่วนโค้งต่อเนื่องเหนือเส้นน้ำจากแนวตั้งไปเป็นแนวนอนจนถึงจุดที่ด้านข้างบรรจบกันด้านใน หัวเรือและท้ายเรือมีรูปร่างเกือบเหมือนกัน ทั้งคู่เป็นรูปทรงกรวย ตัดปลายให้เป็นแผ่นกลมขนาดเล็ก โครงสร้างส่วนบนของตัวเรืออยู่ในหรือบน "ป้อมปืน" ทรงกลมหรือรูปไข่ ซึ่งเรียกเช่นนั้นเพราะมีลักษณะคล้ายกับป้อมปืนบนเรือรบในยุคเดียวกัน ห้องโดยสาร ดาดฟ้า และโครงสร้างส่วนบนอื่นๆ มักจะติดตั้งอยู่บนป้อมปืนเหล่านี้^{[ 3 ]}

เมื่อบรรทุกเต็มที่ ส่วนโค้งของตัวเรือเท่านั้นที่อยู่เหนือน้ำ ทำให้เรือมีลักษณะเหมือน "หลังปลาวาฬ" คลื่นแทนที่จะซัดเข้าที่ด้านข้างของตัวเรือ จะซัดผ่านดาดฟ้าไปโดยพบกับแรงต้านเพียงเล็กน้อยจากป้อมปืนทรงกลม เมื่อติดตั้งท่อสำหรับสมอและตัวนำสำหรับสายลากจูง หัวเรือจะดูคล้ายจมูกหมู ซึ่งเป็นที่มาของชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งที่มักถูกมองว่าเป็นการเยาะเย้ยว่า "เรือหมู" ^{[ 3 ]} แม้จะมีการ ล้อเลียนและเยาะเย้ย แต่การออกแบบก็ทำงานได้ตามที่แมคดักกอลคาดไว้ ไม่ว่าจะถูกลากจูงหรือขับเคลื่อนด้วยตัวเอง เรือเหล่านี้ก็สามารถแล่นในทะเลได้ดีและเร็วสำหรับยุคนั้น โดยมีความเร็วเฉลี่ย15 นอต (17 ไมล์ต่อชั่วโมง) ^{[ 2 ]} 

เรือวาฬหลังส่วนใหญ่ (25) เป็นเรือลาก จูง ซึ่งทั้งหมด ยกเว้นเพียงลำเดียว ถูกระบุด้วยหมายเลขตัวเรือเท่านั้น เรือลากจูงบางลำไม่มีหม้อไอน้ำ (และดังนั้นจึงไม่มีปล่องไฟ) บางลำมีหม้อไอน้ำ ขนาดเล็ก สำหรับใช้งานกว้านและให้ความร้อนในห้องโดยสาร (มักจะมีปล่องไฟขนาดเล็กอยู่เยื้องศูนย์) เรือวาฬหลังที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองลำแรกคือColgate Hoytซึ่งเปิดตัวในปี 1890 เรือวาฬหลังสำหรับโดยสารเพียงลำเดียวคือChristopher Columbus สีขาวแวววาว สร้างขึ้นเพื่อขนส่งผู้โดยสารจากใจกลางเมืองชิคาโกไปยังงาน Columbian Expositionในปี 1893 ^{[ 1 ]} เมื่อเปิดตัว เธอไม่เพียงแต่เป็นเรือวาฬหลังที่ยาวที่สุดที่เปิดตัวในเวลานั้น แต่ด้วยความยาว 362 ฟุต (110 เมตร)ยังเป็นเรือที่ยาวที่สุดในทะเลสาบ ทำให้เธอได้รับฉายาอย่างไม่เป็นทางการว่า " ราชินีแห่งทะเลสาบ " มีรายงานว่าChristopher Columbusบรรทุกผู้โดยสารมากกว่าเรือลำอื่น ๆ ที่เคยแล่นในทะเลสาบเกรตเลคส์ตลอดอาชีพการงานของเธอ^{[ 2 ] : 161} เรือ Charles W. Wetmore (ค.ศ. 1891 – 265 ฟุต) ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองเป็นเรือทะเลสาบลำแรกที่ออกจากทะเลสาบ เธอบรรทุกธัญพืชจาก Duluth ไปยังLiverpoolประเทศอังกฤษ โดยแล่นผ่านแก่ง St. Lawrence ในระหว่างทาง ใน Liverpool เธอเป็นแรงบันดาลใจในการออกแบบเรือดาดฟ้าป้อมปืนซึ่งมีความคล้ายคลึงกับเรือหลังวาฬในบางแง่ หลังจากแวะที่นิวยอร์กซิตี้Charles W. Wetmoreก็แล่นอ้อมแหลมฮอร์นเพื่อขนส่งเสบียงสำหรับแผนของ McDougall ในการเริ่มต้นอู่ต่อเรือใน Everett รัฐวอชิงตัน มีเรือเพียงลำเดียวที่ประกอบขึ้นที่อู่ต่อเรือ Everett คือCity of Everett (ค.ศ. 1894 – 346 ฟุต) City of Everettแล่นเป็นเวลา 29 ปี และไม่เพียงแต่เป็นเรือกลไฟอเมริกันลำแรกที่แล่นผ่านคลองสุเอซ เท่านั้น แต่ยัง เป็นเรือกลไฟอเมริกันลำแรกที่แล่นรอบโลกอีกด้วย^{[ 4 ​​]}เรือหลังวาฬที่สร้างโดยอังกฤษเพียงลำเดียวคือSagamoreเรืออีกลำหนึ่งชื่อSagamoreถูกสร้างขึ้นในปี 1892 และจมลงในทะเลสาบสุพีเรียในปี 1901 เรือลำนี้ถือเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดของเรือบรรทุกสินค้าแบบหลังวาฬในบรรดาซากเรืออับปางในทะเลสาบใหญ่^{[ 5 ]}เรือบรรทุกสินค้าแบบหลังวาฬลำสุดท้ายAlexander McDougall (1898 – 413 ฟุต) เป็นเรือบรรทุกสินค้าแบบหลังวาฬที่ยาวที่สุดและเป็นเรือบรรทุกสินค้าแบบหลังวาฬเพียงลำเดียวที่สร้างด้วยหัวเรือรูปทรงแบบดั้งเดิม^{[ 6 ]} เรือ บรรทุกสินค้าแบบหลังวาฬที่เหลืออยู่เพียงลำเดียวคือSS Meteor (เดิมชื่อFrank Rockefeller)    (ซึ่งปัจจุบันเป็นพิพิธภัณฑ์อยู่ที่เมืองซูพีเรีย รัฐวิสคอนซิน )

ซากเรือโทมัส วิลสัน ตั้งอยู่นอกท่าเรือดูลูธ รัฐมินนิโซตาเรือ โทมัส วิลสันอับปางลงเนื่องจากการชนกับเรือจอร์จ แฮดลีย์ซึ่งกำลังมุ่งหน้าเข้าสู่ท่าเรือดูลูธในเวลาเดียวกับที่เรือโทมัส วิลสันกำลังออกจากดูลูธ ซากเรือได้รับการขึ้นทะเบียนในทะเบียนสถานที่ทางประวัติศาสตร์แห่งชาติซากเรือที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในน้ำลึก 70 ฟุตทางฝั่งตะวันออกของทะเลสาบสุพีเรียได้รับการยืนยันในปี 2022 ว่าเป็นซากเรือบรรทุกวาฬหมายเลข 129 พอดี 120 ปีหลังจากที่เรืออับปาง^{[ 7 ]}

แม้ว่าจะได้รับความช่วยเหลือบ้างจากจอห์น ดี. ร็อกกีเฟลเลอร์ เจ้าพ่อธุรกิจน้ำมัน ในช่วงที่เขากำลังขยายอำนาจควบคุมในอุตสาหกรรมเหล็ก แต่การออกแบบก็ล้มเหลวเป็นหลักเนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับฝาปิดช่องระบายอากาศ ในตอนแรก ฝาปิดช่องระบายอากาศนั้น "ติดตั้งแบบเรียบเสมอกับตัวเรือ" และเมื่อปิดแล้วดูเหมือนเป็นส่วนหนึ่งของตัวเรือ อย่างไรก็ตาม ฝาปิดช่องระบายอากาศและขอบของช่องเปิดมักจะบิดเบี้ยวหรือโค้งงอเมื่อใช้งาน ทำให้การปิดผนึกกันน้ำเสียหาย เรือรุ่นต่อมาจึงมีขอบ ฝาปิดช่องระบายอากาศ แม้ว่าจะเป็นการปรับปรุง แต่ก็ไม่เพียงพอที่จะชดเชยขนาดที่ค่อนข้างเล็กของฝาปิดช่องระบายอากาศ เนื่องจากด้านข้างของเรือโค้งเข้าด้านใน ฝาปิดช่องระบายอากาศจึงไม่กว้างเท่ากับเรือแบบดั้งเดิม อุปกรณ์ขนถ่ายสินค้าจึงเคลื่อนที่ได้จำกัด และมักเกิดการชนกันระหว่างอุปกรณ์ขนถ่ายสินค้ากับขอบฝาปิดช่องระบายอากาศ การขนถ่ายสินค้าที่ช้าลงทำให้ต้นทุนสูงขึ้น

เรือแบบหลังวาฬมีความเปราะบางต่อการชนกัน รูปทรงที่ต่ำทำให้มองเห็นได้ยาก และบางครั้งก็ทำให้เรือลำอื่นแล่นเข้ามาทับเรือหลังวาฬในระหว่างการชนกัน เช่น การชนกันระหว่างเรือThomas WilsonและGeorge Hadley [ ^{2 ] : 162แม้ว่า}โครงสร้างเดิมจะมีเสถียรภาพแบบเมตาเซนทริก แต่การออกแบบของเรือเหล่านี้ถูกกล่าวหาว่าไม่ตอบสนองต่อการปรับปรุงครั้งใหญ่ได้ดี ซึ่งอาจทำให้เรือบางลำมีน้ำหนักมากเกินไปด้านบน ตัวอย่างเช่น เรือSamuel Matherถูกสร้างขึ้นเป็นเรือหลังวาฬแบบธรรมดาในปี 1892 และได้รับการปรับปรุงใหม่ให้เป็นเรือขนถ่ายสินค้าอัตโนมัติในช่วงฤดูหนาวปี 1923–1924 เรือหลังวาฬที่ดัดแปลงแล้วไม่สามารถใช้งานได้ครบหนึ่งปีด้วยซ้ำ มันจมลงในพายุในทะเลสาบฮูรอนในเดือนกันยายนปี 1924 ^{[ 8 ]}

เรือวาฬแบ็กเป็นต้นแบบของเรือดาดฟ้าป้อมปืนในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ^{[ 9 ]}ซึ่งเช่นเดียวกับเรือวาฬแบ็กมีตัวเรือโค้งมน แต่ต่างจากเรือวาฬแบ็กตรงที่มีหัวเรือและท้ายเรือแบบดั้งเดิมและมีโครงสร้างส่วนบน

แทนที่จะเป็นต้นแบบของเรือบรรทุกสินค้าเทกองแบบหัวเรือ มาตรฐาน ที่ตามมา เรือแบบ "วาฬแบ็ค" ส่วนใหญ่เป็น "เรือท้ายเรือ" ซึ่งเป็นการออกแบบที่แตกต่างไปจากแบบเดิมที่เริ่มต้นโดยRJ Hackettในปี 1869 และพัฒนาขึ้นโดยเรือ Onoko (ซึ่งอาจถือได้ว่าเป็นเรือบรรทุกสินค้าเทกองแบบเกรตเลคส์ลำแรกที่มีตัวเรือเหล็ก) ในปี 1882 เรือ "เลคเกอร์" เหล่านี้รวมห้องโดยสารบนดาดฟ้าไว้ที่ส่วนหน้าและส่วนท้ายสุดของตัวเรือ เพื่อให้มีพื้นที่โล่งขนาดใหญ่เหนือระวางบรรทุกสำหรับอุปกรณ์ขนถ่ายสินค้า และมีตัวเรือที่มีหน้าตัดเกือบเหมือนกล่อง เพื่อให้สามารถบรรทุกสินค้าได้มากที่สุดในน้ำตื้น