Установленная мощность станции — 80 МВт. Проектное задание для станции выполнено по материалам изысканий управления ББК НКВД, которые велись с середины 1930-х гг. Технический проект, выполненный этой организацией в 1937 г., был рассмотрен экспертной комиссией Госплана СССР в июле 1938 г.

Расширенное проектное задание было готово к июлю 1941 г., но в связи с началом Великой Отечественной войны не рассматривалось. 

Когда же Совмин СССР поручил строительство Ондской ГЭС, из-за большого разрыва по времени с момента прекращения работ управлением ББК до их возобновления значительный объем работ на Ондском гидроузле потребовал полного пересмотра. Технический проект был разработан институтом «Ленгидропроект» и утвержден Министерством электростанций СССР в апреле 1949 г. Строительство ГЭС и Сегозерского гидроузла начато в 1949 г. и закончено в 1960 г. Пуск первого агрегата состоялся в марте 1956 г.

В период проектирования и возведения отдельных гидротехнических сооружений Ондской ГЭС был выполнен ряд научно-технических работ, имевших большое практическое значение. В их числе: гидравлические лабораторные исследования Сегозерского узла, лабораторные исследования гидравлического режима и условий судоходства в устье реки Онда и т.д.