诺曼底人的建筑中出现了许多建筑工程学上的重大突破，而这些突破都发生在英格兰，占领此地之后，威廉赞助兴建了一批诺曼底风格的建筑。始建于1093年的达勒姆大教堂是中世纪欧洲规模最大的教堂之一，不仅中堂比圣塞尔南教堂宽出三分之一，而且总长度也更大，竟然达到了120余米。中堂最初设计为拱顶，东端拱顶完成于1107年，工期短得令人震惊，中堂其余部分的拱顶则于1130年建成。

这座拱顶极具价值，其最早在三层中堂内系统运用了有肋交叉拱，标志着超越施派尔大教堂的根本进步。在大教堂的平面图中，侧堂分为几个相通的近正方形交叉拱隔间。长方形的中堂开间被有力的横切拱分开，同样覆盖有交叉拱，每一开间的拱肋构成了双X型，称为七分交叉拱。由于中堂开间的长度是侧堂开间的两倍，横切拱只出现于中堂连拱廊的奇数墩柱上，因此墩柱的安排显得错落有致。与施派尔大教堂每一墩柱均有增强其支撑力的附壁圆柱不同，达勒姆大教堂的奇数墩柱与偶数柱有本质区别。奇数柱为复合墩柱，成束的圆柱和半露方柱附着在长方形或正方形的中心柱上，而偶数柱则是较为纤细的圆筒形墩柱。

外推力与整个拱顶的重量集中在楼廊层拱肋起拱的六个安全支撑点上。拱肋是稳固交叉拱的骨架，拱肋之间的空间则采用了较薄的砌筑结构，因此减轻了拱顶的重量与外推力。扶壁又将拱顶重量与外推力传递给侧堂的外墙。这种灵活的结构使得砌筑拱顶的工程效率更高，费用也更低廉。如此精巧的设计是否为达勒姆大教堂的原创尚不得而知，但不太可能出现于更早的年代，因为这一结构还处于试验阶段。十字交叉处的横切拱仍为半圆拱，而西端的横切拱却略呈尖拱的样式，这表明建筑者正在寻求技术上的改进。

有肋交叉拱系统还有其他的优势。从美学角度来看，达勒姆的中堂堪称罗马式建筑中最为精美的建筑之一。交替墩柱所具有的坚固感与明亮拱顶那船帆般的表面空间形成了鲜明对比。这种相对较轻且灵活的结构，使得高大宽阔的空间之上还能砌筑防火的石砌拱顶，同时还保留了高侧窗以提供充足的光照。达勒姆大教堂展示出强大的建筑活力，即便如此，圆柱上各不相同的线刻装饰与拱肋所构成的图案仍是盎格鲁—撒克逊民族热爱装饰、关注平面图案的表现。