A・B2つの発電所は、どちらも建築家や技術者による1つのグループによって設計された。チームのリーダーは、ロンドン・パワー・カンパニーの主任技術者だったレナード・ピアースだった。他にも、ヘンリー・ニューマーチ・アロット（英: Henry Newmarch Allott）や、後にフィルトンのブリストル ブラバゾン組み立て工場建設にも貢献したテレンス・パトリック・オサリヴァンなどがチームに加わっていた。J・セオ・ハリデイ（英: J. Theo Halliday）も建築家として雇われたほか、ハリデイ&エゲート・カンパニー（英: Halliday & Agate Co.）は建築の副顧問を務めた。ハリデイは、建物の外装・内装工事の監督・遂行で責任者を務めた。建築家のジャイルズ・ギルバート・スコットは計画がやや進んだところで加わり、市民の要求を満たせるよう協議に参加したため、プレスでは "architect of the exterior"（外装の設計者）と表現された。発電所は、当時流行だったブリック・カテドラル・スタイル（英: The brick cathedral style）で建築された。バタシー発電所は、ウェールズのアスクマウス発電所や同じロンドンのバンクサイド発電所と並び、この様式で建てられた英国の発電所として数少ない現存例である。発電所のデザインはすぐに良い評判を得て、「電力の聖堂」（英: a "temple of power"）と表現されたほか、セント・ポール大聖堂などと並ぶロンドン名所として格付けられた。Architectural Review (en) による1939年の調査では、名士による審査員団が、この建物を2番目に素晴らしい現代建築物と定めている。A発電所のコントロール・ルームには、ハリデイの手によってアール・デコ様式の調度品がいくつも加えられた。イタリア製の大理石がタービン・ホールに使われたほか、磨き上げられた寄せ木細工の床や錬鉄製の階段が長年にわたって利用された。第二次世界大戦に続いた資金難から、B発電所の内装には同様の調度は加えられず、代わりにステンレスで作られた内装品が導入された。繋がった構造の発電所2棟はそれぞれ、煙突が両端に付いた長いボイラー棟と、それに隣接したタービン・ホール (Turbine hall) から成っている。発電所はヨーロッパ最大のレンガ建築物である。建物の総面積は160メートル (520 ft)×170メートル (560 ft)で、ボイラー棟の屋根までは50メートル (160 ft)以上もある。4本の煙突はそれぞれコンクリート製で、高さは103メートル (338 ft)あり、その直径は底部で28フィート (8.5 m)、頂上で22フィート (6.7 m)である。発電所には他にも、石炭を荷下ろしするための突堤や、選別して貯蔵する施設、制御室、管理区域などがある。A発電所は3台のターボ・オルタネーターを使って発電していた。2つは出力69メガワットのメトロポリタン＝ヴィッカース・ブリティッシュ・トムソン＝ヒューストン製のもの、1つは出力105メガワットのメトロポリタン＝ヴィッカース製のもので、総出力は243メガワットだった。発注当時、出力105メガワットの発電装置はヨーロッパ最大のものだった。B発電所にも同様に3台のターボ・オルタネーターが導入されたが、全てメトロポリタン＝ヴィッカース製に統一された。2台のユニットでは、16メガワットの高圧ユニットに出力78メガワットのターボ・オルタネーターを組み合わせ、これに6メガワットの所内用発電機が連結していて、合計100メガワットを出力できた。3台目は66メガワットの機械に6メガワットの所内用発電機が付属し、合計で72メガワットを出力した。B発電所の建設は、発電所全体の総出力400MWを目標として行われたが、1953年の完成時には総出力509MWを達成した。発電所のボイラーは全てバブコック・アンド・ウィルコックス製で、同じくバブコック・アンド・ウィルコックス製の粉砕器 (Pulverizer) で砕かれた石炭を燃やす方式だった。A発電所には9台、B発電所には6台のボイラーが備えられた。B発電所のボイラーは、当時の英国で史上最大のものだった。B発電所は、操業開始から12年間、国内で最も熱効率の良い発電所でもあった。
登山の趣味があった牧田は奥多摩の林道工事現場にダイナマイト庫が存在することに注目し、共産同叛旗派に爆弾闘争を提案。そして1969年9月中旬、牧田ら5人は自動車で奥多摩の工事現場からダイナマイト1箱を盗み出した。同じ頃、牧田は大企業から父に贈られた藤田嗣治のエッチングなど5-6点を自宅から盗み出し、同志の現ミヅマアートギャラリー代表三潴末雄（当時成城大学在学中）の仲介で大手画廊に売却し、200万円の現金を得た。この200万円とダイナマイトを使い、共産同叛旗派グループの桂木行人（当時東京農工大学在学中）らが爆弾教本『栄養分析表』復刻版などを参考にして爆弾約100個を製造。この爆弾を牧田らが1969年10月21日までに赤軍派中央軍、共産同戦旗派など3つのグループに提供し、京都地方公安調査局爆破事件で使用された他、立命館大学や中央大学で使用され、さらに警視庁第8・第9機動隊宿舎爆破未遂事件やアメリカ文化センター爆破事件が引き起こされた（なおピース缶爆弾製造と同じ頃、牧田は吉田喜重監督の映画『煉獄エロイカ』でテロリスト役を演じている）。また、このピース缶爆弾は10・21国際反戦デーにおける街頭戦で赤軍派による自衛隊攻撃に使用されたものの、全てが不発に終わった。これは、爆弾の組立を担当した赤軍派のメンバーが誤って導火線の根元に接着剤をつけ、火がダイナマイトまで届かなかったためである。その後、警視庁第8・第9機動隊宿舎爆破未遂事件やアメリカ文化センター爆破事件を含む一連の爆弾テロ事件の容疑者として、1973年3月、極左活動家の増淵利行ら18人が起訴されたが、公判継続中の1982年5月、牧田自ら「自分こそが真犯人」と名乗り出たため大騒ぎになった。この時、弁護団の中心人物として牧田に証言させたのが仙谷由人であった。1983年5月19日、東京地裁は増淵ら統一組被告人たちに全員無罪を言い渡した。判決は増淵らの自白調書の信用性を否定しつつ、一方では"疑いが強く残るが犯罪の証明がない"との判断を示し、また若宮・牧田証言についても「証言内容が大ざっぱだったり不自然な点が多い」と退けた。また、1984年3月22日、東京地裁は分離組の被告人たちにも自白の信用性は認められないとの判断を示し、全員無罪を言い渡した。若宮・牧田証言については「両名がそれぞれの事件に関与している疑いは相当強い」としつつ「全面的には信用し難い」と無罪の根拠には採用しなかった。これに対して東京地検は控訴したが、1985年12月13日、東京高裁が地裁判決を支持し、増淵らの無罪が確定した。一方で、牧田の行為については既に公訴時効が成立していたため、検察は牧田を逮捕起訴することが叶わず、大失態となった。この裁判に関しては、もともと増淵らの被疑事実を裏付ける証拠に決め手が乏しく、検察側の立証にも粗が目立つため、裁判の行方が大いに注目を集めていた。この「真犯人騒動」の頃、テレビ朝日の番組で牧田にインタビューを行った田原総一朗は「左翼というよりは、むしろ民族派的な体質が感じられた。彼は共産主義でも社会主義でもなく、アナーキスト的色彩はありながら、日本について強く憂えていると、私は感じ取った」「あるいは三菱の"天皇"だった父親への強烈な反発ということもあったのかもしれない」と述べている。