也許被此前不成功的手機研發(fā)教訓所刺痛，現在，喬布斯決定研發(fā)一款全新的手機。

這次可怕的產品演示會結束后的三個月，可能是蘋果工程師們職業(yè)生涯中最辛苦的三個月。一些人回憶道，那段時間蘋果的走廊里經常傳出尖叫聲和歡呼聲，這是一段苦悶但難忘的歲月。

蘋果的這些工程師在經歷了整夜的代碼討論會議后離開工作區(qū)，稍微補一下睡眠后就又回到工作中來。一個產品經理因為過于用力地關門，導致門鎖反鎖而出不來。她的同事們花了一個小時用了一根棒球棒將門鎖敲壞才將她“解救出來”。

為了保證iPhone的革命性效果，一些在當時還十分新潮的技術被源源不斷地移植到這款手機上來。

蘋果的工程師們首次將電容式觸摸屏應用到了手機上，這給iPhone帶來了完美的多點觸控感受。在此之前，許多基于Windows Mobile操作系統(tǒng)的手機，已經實現全觸摸控制，不過，蘋果的工程師們通過新技術的應用，將消費者對觸摸屏的體驗完全進行了重新定義。

鮮為人知的是，在這項新技術應用在iPhone之前，蘋果內部同樣有一款半路夭折的產品，成為了iPhone的“墊腳石”，這便是一款叫做“Safari Pad”的記事本大小的產品。該產品由Tim Bucher負責，他后來成為蘋果電腦硬件負責人。但是這款“Safari Pad”最終夭折了。不過正是由于Tim Bucher的影響力，喬布斯才最終將多點觸摸技術加入到iPhone之中。

蘋果的工程師在轉移到iPhone項目之前曾經在一款超小平板電腦重振雄風，并且在這項計劃上工作了一年，該設備的大小是目前iPhone Touch的15倍。這款平板電腦同樣整合了帶有多點觸摸技術的Mac OS X系統(tǒng)，該系統(tǒng)正是iPhone隨后使用的。

電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質。當手指觸摸在金屬層上時，觸點的電容就會發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。在本質上，電容式觸摸屏由觸控傳感器（sensor）、驅動IC、特種玻璃組成。

電容式觸摸屏的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。

在電容式觸摸屏領域，蘋果的工程師們進行了長期的艱苦實驗，并和中國臺灣的廠商展開聯合研究，最終蘋果和它的合作伙伴在一些關鍵技術上取得了突破，這為iPhone手機日后在業(yè)內遙遙領先，打下了堅實的基礎。在iPhone推出之后，大批模仿iPhone的全觸屏手機紛紛推出，但在多點觸摸的實際感受上，始終無法超越iPhone。

與此同時，iPhone操作系統(tǒng)的研究也一波三折。

在工程師開始設計iPhone之前，蘋果的工程師們開始仔細研究Linux操作系統(tǒng)。這款操作系統(tǒng)已經被成功地移植到手機上面，蘋果甚至研發(fā)出了一款基于Linux操作系統(tǒng)的原型機，但是最終喬布斯仍然決定放棄這款操作系統(tǒng)。這款原型機雖然也內置了iPod的功能，并且使用了圓環(huán)觸摸屏做為撥號器，但是這款原型機僅僅能撥打電話，不能讓用戶有很好的上網體驗。

在2006年年初，蘋果的工程師決定放棄Linux，并且也放棄他們長達一年多的針對OS X操作系統(tǒng)在Intel芯片上的精簡和移植，并且決定重現為iPhone開發(fā)操作系統(tǒng)，和OS X類似的操作系統(tǒng)。

在蘋果內部，這場關于iPhone上使用何種操作系統(tǒng)的爭論持續(xù)了很久。

最終蘋果決定在iPhone上使用由蘋果自己研發(fā)的iOS操作系統(tǒng)，這是iPhone OS 或 OS X iPhone的簡稱。就像其基于的Mac OS X操作系統(tǒng)一樣，它也是以Darwin為基礎的。

iPhone OS的系統(tǒng)架構分為四個層次：核心操作系統(tǒng)層（the Core OS layer）、核心服務層（the Core Services layer）、媒體層（the Media layer）和可輕觸層（the Cocoa Touch layer）。操作系統(tǒng)占用大概240MB的內存空間。

這款操作系統(tǒng)的特別之處在于很好地支持了iPhone硬件上的多點觸控功能，其控制方法包括滑動、輕觸開關及按鍵。與系統(tǒng)的互動包括滑動 (swiping)、輕按（tapping）、擠壓(pinching)及旋轉(reverse pinching)。此外，通過其內置的加速器，可以令其旋轉裝置改變其y軸以令屏幕改變方向，這樣的設計令iPhone更便于使用。

iPhone的屏幕下方被設計成了一個home按鍵，屏幕底部則是dock快速啟動欄，有四個用戶最經常使用的四個程序的圖標，包括電話、Mail、Safari和iPod，被固定在dock上。屏幕上方有一個狀態(tài)欄能顯示一些有關數據，如時間、電池電量和信號強度等。其余的屏幕用于顯示當前的應用程序。啟動iPhone應用程序的唯一方法就是在當前屏幕上點擊該程序的圖標，退出程序則是按下屏幕下方的home鍵。

不過，iPhone在研發(fā)上的艱辛遠不止于此，這家沒有手機設計經驗的公司，還必須在手機的娛樂功能和通信功能之間作出一些取舍。在天線設計、輻射以及網絡傳輸模型上，蘋果內部同樣不乏爭論。

為了確保iPhone的小天線能夠高性能地工作，蘋果公司花費數百萬美金架設了專門的實驗室。為了確保iPhone產生的射頻輻射在規(guī)定的范圍內，工程師們專門建立了幾個仿真人類頭部的模型，其中包括仿真大腦的黏狀物，來測定輻射對于大腦的影響。

為了準確地評估iPhone在無線網絡中的靈敏度等參數，蘋果的工程師至少花費了數百萬美金購買了幾十種測定參數的設備和仿真系統(tǒng)。很多之前的設計經驗都沒有起到什么作用，比如iPhone的屏幕設計，根本就無法參考之前的iPod的設計，所以一切得重來。

喬布斯親自參加了這些測試，他在試用原型機時發(fā)現將iPhone放在口袋里可能會被劃傷屏幕，所以他要求制造屏幕的材質不要選用類似iPod上的硬紙塑料，而是最終選用了一種特種玻璃。

這款手機的研發(fā)花費如此高昂，一位業(yè)內人士曾預測，為了研發(fā)iPhone，蘋果公司當時大約花費了15億美金的研發(fā)費用，后續(xù)的開發(fā)費用更是不勝其數。