La robe a été conçue par David et Elizabeth Emanuel, qui l’ont décrite comme une robe qui « devait être quelque chose qui allait entrer dans l’histoire, mais aussi quelque chose que Diana aimait », et qui serait « convenablement dramatique afin de faire une impression ». Diana a personnellement choisi les designers pour réaliser sa robe de mariée parce qu’elle aimait beaucoup une blouse en mousseline de soie qu’ils avaient conçue pour sa séance photo officielle avec Lord Snowdon.
Le taffetas de soie tissé a été réalisé par Stephen Walters de Suffolk. Les Emanuels ont consulté Maureen Baker, qui avait réalisé la robe de mariée de la princesse Anne, lors de la construction de la robe. Un observateur a écrit que « la robe était une crinoline, un symbole de sexualité et de grandeur, une meringue brodée de perles et de paillettes, son corsage garni de dentelle ». La robe était décorée de broderies à la main, de paillettes et de 10 000 perles, autour d’un motif de cœur. Un fer à cheval en or 18 carats a été cousu dans les jupons en signe de bonne fortune. La dentelle utilisée pour la garnir était une ancienne dentelle Carrickmacross faite à la main qui avait appartenu à la reine Mary. En revanche, la robe de mariée de Catherine Middleton, pour son mariage avec le prince William, le fils aîné de Diana, comportait des motifs découpés dans de la dentelle faite à la machine et appliquée sur un filet de soie. La robe présentait des « volants de dentelle ornant l’encolure et les manches ».
Les ajustements de la robe ont posé des difficultés car Diana avait développé une boulimie et était passée d’une taille 14 à une taille 10 dans les mois précédant le mariage. Même la couturière était préoccupée par sa perte de poids et craignait que la robe ne soit pas ajustée comme elle le devrait.
La traîne de vingt-cinq pieds a posé des problèmes. Selon l’écrivain Andrew Morton, dans Diana : Her True Story, les concepteurs de la robe ont réalisé trop tard qu’ils avaient oublié de tenir compte de la longueur de la traîne par rapport à la taille du carrosse en verre dans lequel Diana et son père ont voyagé pour se rendre à la cérémonie. Ils ont eu du mal à rentrer dans le carrosse en verre, et la traîne a été fortement écrasée malgré les efforts de Diana. Cela explique les plis visibles de la robe de mariée lorsqu’elle est arrivée à la cathédrale. Diana avait également une robe de mariée de rechange, qui aurait servi de doublure si la conception de la robe avait été révélée avant son grand jour.
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