在设计室里，库克的总工程师大卫.内特顿（David Nettleton）先生用一种无比震撼的方式向我们展示了S4镜头卓越的机械性能，他毫不留情地把镜头从1米多高扔到了地上！然后再告诉我们镜头毫发无损（看文章的你千万不要模仿）。大卫的儿子保罗.内特顿（Paul Nettleton）也已经是库克的设计人员。这种上阵父子兵的组合为高科技的镜头制造增添了几许古老传承的色彩。
如果用一句话概括镜头构造，那就是：“镜片前进或后退，让景物聚焦在焦平面上”。
一个镜头有若干片打磨好的镜片构成，一个镜片的单位术语就是“片”。每片镜片主要的指标包括：直径、厚度、方向、曲度等等。
镜片被排列安装在金属镜筒内。镜片的安装要求非常坚固，镜筒的运动不但要柔滑，而且成像结果的精度要与镜筒外的刻度保持一致。除此之外，在机械方面，一枚镜头要能承受经年累月的使用，应付极端温度下的工作，还有机械碰撞，遭遇飘雨，以及各种令设计者崩溃的恶劣挑战。
机械部分的运动精度是保证镜头操作精度的关键和基础，只有机械部分运行精准，镜头操作的结果才有可能跟镜头本身的刻度一致。库克近年推出的i系列智能镜头，就是通过内置的传感器，感知镜筒内机械的运动情况，从而输出光圈、焦距、对焦距离等数据。
磨制镜片的第一步，是用数控机床将玻璃镜坯切割成预订的直径。在后续磨制工序中，镜片都将保持这一直径，直至最后成形时的磨边工序。
同时，数控机床会对镜坯进行成形研磨，打磨出镜片两面的光学中心，曲面和厚度。数控机床除了能磨球面镜片，也能磨非球面镜片。一台数控机床每15分钟磨制一枚镜片，这有点像用微波炉每15分钟加热一份快餐。
接下来的工序是细磨，或称抛光，就是将镜片表面的曲线打磨得更平滑。这道工序库克使用的是所谓的D型研磨机。这种机器造于1913年，它有6个研磨架，每8小时能研磨120片镜片。这种本应在博物馆里展出的机器，至今仍精确而稳定地工作在生产一线，这本身就是个奇迹。
镜片被放置在蘑菇型的黑色沥青支架上。半球形的研磨罩以缓慢的速度将铈氧化物研磨剂随机地涂抹在镜片表面。研磨技师会定期为研磨罩添加研磨剂。在同一个研磨架上，可以安放不同的镜片，同时进行抛光研磨。 经过抛光，镜片表面已经形成了设计的曲面，镜片的研磨就完成了。也许正是因为这种延续了近百年的研磨工艺，给了现代科技下的库克镜头一种与众不同的特质。
球面镜片的表面是一个固定曲度的球面，而非球面镜片的表面则是不同曲度的球面的组合 。非球面镜片，中心的曲度就跟边缘的不同，这种设计能有效地消除镜片边缘的成像畸变，而且在同等光学素质下，非球面镜片的体积和厚度比球面镜片要 小。在库克CXX 15-40mm变焦头和SK4 6mm定焦头等镜头上都使用了非球面镜片。
镜片研磨之后，下一道工序是镀膜。英国制造业有句老话：“你造不了你无法测量的东西”。因此，库克镜头的全部生产工序都是能测量的，研磨、抛光、组装，当然也包括镀膜。通常任何玻璃表面都会有4%的光反射率，也就是4%的光无法通过玻璃。假设一枚镜头有22片镜片，那么就是44个反射面，如果每面反射掉4%的光，这镜头基本上就是个墨镜了。 库克镜头的镀膜能将光线反射消减至0.1%。这种膜是通过硅和钛的共同作用，将含镁的氟化物覆着于镜片表面。具体成分我们不得而知，我们只知道这种膜的厚度仅有1纳米。
镀膜完成之后，要对镜片进行最后的磨边。磨边完成，镜片就是最终的安装尺寸了。 磨边完后还有一道工序，是把镜片的边缘涂黑。因为镜片的边缘也同样是一个反射面，反射的光会对画质构成影响，涂黑的目的是吸收射到边缘的光，尽可能降低边缘的反射率。这道工序是手工操作的。把镜片放在一个喷漆架上，然后用喷枪在镜片的边缘均匀喷涂上黑色环氧漆。喷漆完成，一片镜片就完工了。
接下来，就要把镜片安装到镜筒里。这道工序在装配室完成。
一枚库克镜头，有10到14片不等的镜片，以及大约60个机械部件组成。镜筒是阳极化处理的铝合金材料。镜片组被固定在著名的库克轮架（Cooke Cam）上。轮架是一个带有凸轮的镜箍，凸轮与外围镜筒的轮槽契合，这样轮架就带着安装在它上面的镜片沿着轮槽路径移动。这种凸轮式的镜筒移动方式，比螺纹式镜筒的摩擦要小得多。库克镜头中的凸轮是用聚合树脂制造的，这种材料非常坚固，它能让镜筒在-25℃到55℃工作环境下柔滑运动，而且完全不需要任何润滑剂。
安好了镜片，接下来就是安装光圈组件。 光圈叶片决定了光圈孔的形状，而光圈孔影响着所谓的“焦外成像”。越接近圆形的光圈孔，其焦外成像就越好。通常相机镜头的光圈叶片在7片左右，光圈孔是多边形，而电影镜头几乎都接近圆形。
当镜头的全部组件组装完成之后。接下来，将是一道不可思议的工序：把所有组件再全部拆下来！这是因为第一次组装是“适应性组装”，也就是说，通过第一次装配来测试各组件间是否有“排斥反应”。如果运转正常，那么这枚镜头中的各组件从此就是一家人了。然后这一家老小将作为一个整体进入后续的工序。
后续工序的第一步，这家人会进入无尘室进行全面清洁，特别是镜片组。库克的镜片用丙酮清洁剂进行清洗。用什么清洁剂处理镜片取决于镜片的镀膜材料。每个镜头厂商都会推荐适合自家镜头的清洁剂。所以用户在没有把握的时候，不要乱用清洁剂。
清洁完毕后，再次把所有组件重新装配起来，这次就是“最终组装”。此时，装配完的镜头是没有对焦刻度环的。而下一道工序就是给每个镜头量身定制刻度环。首先，把镜头安装在“对焦增量仪”上。然后，仪器驱动镜头的跟焦齿轮，让镜头从最近对焦点向无穷远推进，电脑记录下该镜头的镜筒旋转位置所对应的合焦距离。
然后，用激光刻字机根据对焦数据，在一个空白的刻度环上刻出该镜头的对焦刻度。然后再把这个刻度环装在对应的镜头上。由此可见，每枚库克镜头的对焦刻度环都是独一无二的。而一旦镜头被拆开维修，其刻度环很有可能要重新制作。
如果是i系列镜头，还要向镜头内的传感器写入对应的对焦参数，让其输出的数据跟实际对焦值等同。
至此，一枚库克镜头就制造完成了。
