Le 3 novembre 1903, soutenu par les Etats-Unis, le Panama obtient son indépendance et la concession française est rachetée par les Américains. Théodore Roosevelt (1), président des Etats-Unis, choisit tout d’abord John Findley Wallace puis John Frank Stevens comme ingénieur des travaux, auxquels succèdera G.W. Goethals.
Confrontés aux mêmes difficultés géologiques que les Français, les Américains maintiennent l’idée du projet à niveaux mais avec seulement 3 ensembles d’écluses au lieu de dix.
Il est donc proposé de condamner le Rio Chagres en édifiant un barrage près de son embouchure vers l'océan et d’inonder une partie du pays pour former ce qui deviendra le lac artificiel le plus grand au monde à sa création, le lac Gatún.
Pour éviter que ne se reproduise le scénario français, en 1904, les Américains prennent des mesures sanitaires importantes et vaccinent l'ensemble des travailleurs contre la fièvre jaune.
En 1914, le canal s’inaugure dans un monde en bascule. Le 15 août, alors que l'Europe entre dans la guerre, la première traversée de ce qui sera considéré comme la huitième merveille du monde est effectuée par le navire Ancón.
L’eau, l’élément central de ce projet à écluses
Trois facteurs ont été décisifs dans le choix des ingénieurs pour la construction du canal : un isthme étroit, un fleuve à haut débit et des pluies abondantes.
Les écluses fonctionnent de façon indépendante. Leurs dimensions (33,53 mètres de large, 304.8 mètres de long) permettent aux plus grands bateaux de la flotte commerciale de l’époque d'emprunter le canal.
Nombre de navires seront ensuite conçus selon les limites des écluses et la profondeur du canal : les “Panamax”.
Les mules, de petites locomotives situées sur les murs des écluses, ont pour rôle de maintenir les navires centrés dans la chambre. Elles fonctionnent par paire pour les bateaux, qu'ils montent ou descendent.