לדרדנוטים הראשונים היה חימוש משני קל, שנועד להגן עליהן מספינות טורפדו. אה"מ דרדנוט נשאה 22 תותחי 12 פאונדר (3 אינץ', 76.2 מ"מ), שהיו בעלי קצב אש של 15 פגזים בדקה, לפחות. גם הדרדנוטים הראשונים של צי ארצות הברית היו בעלי חימוש דומה. ספינות הטורפדו הראשונות נועדו לתקוף את אוניות המערכה בפעולות נפרדות, ולא כחלק מהקרבות הימיים העיקריים. בשל כך היה צפוי שהתותחים המשניים לא יפעלו בזמן שהתותחים הראשיים יירו, ולפיכך לא היה צורך למגן את התותחים המשניים או להגן עליהם מההדף והפיצוץ הנוצרים בעת ירי התותחים הכבדים ואלו הוצבו בעמדות לא מוגנות בנקודות גבוהות במבנה העילי, כדי לאפשר להם שדה אש רחב ככל האפשר.
בתוך מספר שנים השתנה האיום, עם הופעתן של המשחתות. אלו היו מהירות יותר מספינות הטורפדו, מוגנות יותר ובעלות חימוש כבד יותר. הסיכון שהציבו המשחתות היה גבוה ורציני בהרבה מזה של ספינות הטורפדו, ועל החימוש המשני הוטלה המשימה להתמודד עימן. הדרישה הייתה שתותחי החימוש המשני יוכלו להטביע (ולא רק לגרום נזק) משחתת בפגז אחד. גורם נוסף ששינה את התמונה הייתה העובדה שהמשחתות, שוב בניגוד לספינות הטורפדו, היו אמורות לקחת חלק בקרבות הימיים שבהן תשתתפנה אוניות הראשה של הצי, אוניות המערכה והסיירות. בשל עובדה זו היה צורך לתכנן מחדש את החימוש המשני: היה צורך בתותחים בעלי קוטר גדול יותר שיוצבו בסוגרים (Casemates) או בברבטות מוגנות, כדי להגן עליהם מפגיעות האויב או ההדף של התותחים הראשיים. תפיסת העולם הזו הייתה מקובלת בצי הקיסרי הגרמני כבר מלכתחילה: "נסאו", הדרדנוט הגרמני הראשון, נשאה 12 תותחים בקוטר 5.9 אינץ' (150 מ"מ) ו-16 תותחים משניים, בקוטר 3.45 אינץ' (88 מ"מ). גם הדרדנוטים הבאים בצי הגרמני נבנו לפי תפיסה זו. הצי המלכותי הבריטי החליף את תותחי ה-12 פאונדר באוניות המערכה שלו בתותחי 4 אינץ' (100 מ"מ) ולאחר מכן 6 אינץ'. קוטר זה היה הסטנדרט בתחילת מלחמת העולם הראשונה. בצי ארצות הברית היה הסטנדרט 5 אינץ' (130 מ"מ), והתכנון לאוניות המערכה שלאחר המלחמה היה 6 אינץ'. מתכנני האוניות קיוו שהתותחים המשניים יוכלו לבצע משימות נוספות, כמו הדיפת סיירות אויב שינסו להטביע אוניית מערכה שנפגעה.
החימוש המשני, ככלל, לא היה משביע רצון. פגז של תותח משני לא יכול היה להטביע משחתת, ומאידך התותחים הכבדים לא היו יכולים לפגוע במשחתת מהירה ומתמרנת, כפי שהוכח בקרב יוטלנד. הסוגרים שבהם הותקנו התותחים המשניים היו בעייתיים, בשל מיקומם: הם נבנו בגוף האונייה עצמו, במיקום נמוך יחסית, ולכן היו מועדים להצפה במי הים כאשר הגלים היו גבוהים. בחלק מאוניות המערכה הוסרו סוגרים אלה ונאטמו. הסתבר שהדרך היחידה להגן מתקיפת משחתות הייתה על ידי משחתות אחרות: לאוניות המערכה ניתן ליווי על ידי שייטת משחתות משלהן. לאחר מלחמת העולם החלו בהתקנת החימוש המשני בצריחים משלו, על הסיפון העליון וסביב המבנה העילי. כך היו תותחים אלו יכולים לתת לתת מענה בשדה אש רחב, וללא החסרונות של הסוגרים. במהלך העשורים הבאים החלו לראות בחימוש המשני חלק עיקרי בהגנה נגד מטוסים של האונייה, והתותחים הקיימים הוחלפו בתותחים דו-תכליתיים בעלי זווית הגבהה גבוהה.
שריון ומיגון.
שריון הפלדה של הדרדנוטים היה מרכיב מרכזי בהדחק של האונייה. המתכננים הקדישו זמן ומאמצים רבים בניסיון לספק את ההגנה הטובה ביותר לאוניות שבנו, כנגד כלי הנשק שהיו עלולים לסכן אותן. משקל המיגון האפשרי היה מוגבל, שכן המיגון בא על חשבון מהירות האונייה, כושר השיט ועוצמת האש שלה.
מצודה מרכזית.
רוב השריון של הדרדנוט היה מרוכז סביב "מצודה משוריינת" (Armoured Citadel). מצודה זו הייתה למעשה תיבה, בעלת ארבע דפנות משוריינות ודופן עילית משוריינת, שהייתה סביב החלקים החשובים ביותר של האונייה. צידי המצודה היו "החגורה המשוריינת" של האונייה, כלומר הדפנות. הדופן המשוריינת החלה לפני הצריח הקדמי, והמשיכה עד אחרי הצריח האחורי. בכל אחד מקצות הדפנות המשוריינות, מלפנים ומאחור, הייתה מחיצה משוריינת שחיברה את שתי הדפנות וסגרה למעשה את התיבה, ו"גג" התיבה היה סיפון משוריין. בתוך המצודה היו הדוודים, המנועים ומחסני התחמושת עבור התותחים הראשיים. פגיעה באחת מן המערכות הללו הייתה עלולה לשתק את האונייה או אף להשמיד אותה כליל. תחתית התיבה הייתה תחתית גוף האונייה ולא הייתה משוריינת.
הדרדנוטים הראשונים תוכננו להשתתף בקרבות ימיים נגד אוניות מערכה אחרות בטווחים של עד 9,100 מטרים (10,000 יארד). בדו-קרב בטווח כזה יהיה המסלול הבליסטי של הפגזים שטוח יחסית, וכדי לגרום לנזק באוניית האויב יהיה על הפגז לפגוע בקו המים או סמוך לו, כדי לחדור ולפגוע במערכות החיוניות של אוניית האויב. מסיבה זו רוכזה רצועת השריון של אוניות המערכה בקו המים: באה"מ "דרדנוט" הייתה רצועה זו בעובי 280 מ"מ. כאמצעי מיגון נוסף רוכזו מאחורי רצועת השריון מאגרי הפחם של האונייה. שאר סיפוני האונייה מוגנו בשריון דק, כנגד רסיסים שעלולים היו להיווצר מהתפוצצות פגז חודר שריון מעל רצועת השריון. רסיסים אלו היוו סיכון נוסף בעת דו-קרב בין דרדנוטים, אם כי סיכון נמוך מהסיכון העיקרי של פגיעת פגזים כבדים באזור קו המים.
כאמור, המיגון הכבד ביותר נשמר למצודה המרכזית בכל אוניות המערכה. בכמה מהציים נוספה רצועת שריון דקה יותר וסיפון משוריין דק יותר שכיסו את כל אורכה של האונייה, או שהרחיבו את רצועת השריון על דפנות האונייה כלפי מעלה בשריון דק יותר. שריון "מצטמצם" זה (Tapered) אומץ על ידי הציים האירופיים הגדולים - בריטניה, גרמניה וצרפת. בדרך זו ניתן מיגון מסוים לחלק גדול של האונייה, שהיה חשוב בדרדנוטים הראשונים, שבהם הסיכון מפגזים נפיצים נחשב משמעותי. עיצוב המיגון בדרך זו הותיר רצועת שריון עיקרית דקה מאוד, שהגנה רק על חגורה צרה מעל קו המים. בכמה ציים נמצא שכאשר הדרדנוטים היו במעמס מלא הייתה רצועת השריון העיקרית שקועה כולה במים.
צי ארצות הברית אימץ סכמת הגנה שונה, שכונתה "הכל או כלום" (All or Nothing). על פי סכמה זו רצועת השריון הייתה גבוהה ועבה וגם הסיפון המשוריין עובה עוד יותר, אך המיגון כיסה רק את חלקיה החיוניים של האונייה, ולא ניתן מיגון כלשהו לחלק הקדמי והאחורי של האונייה וגם לא לסיפונים העליונים. שיטה זו הייתה יעילה יותר לקרבות ימיים בטווח ארוך בין ציי דרדנוטים, ולאחר מלחמת העולם הראשונה אומצה גם על ידי ציי מלחמה אחרים.
תכנון הדרדנוטים השתנה במשך השנים, כדי לתת מענה לאתגרים חדשים. ההתקדמות שחלה בפיתוח תותחי האוניות הביאה להבנה שהקרבות ייערכו בטווחים גדלים והולכים, ושהמסלול הבליסטי של הפגזים יהיה תלול בהרבה. על פי תובנה זו היה צורך למגן את אוניות המערכה מפני פגז שיגיע במסלול כזה, ויפגע באזורים אחרים של האונייה ולאו דווקא בקו המים. התפתחותם של המטוסים יצרה סיכון גדל והולך מפצצות חודרות שריון שיוטלו מגבוה, ועוביו של הסיפון המשוריין הוגדל בהתאם. לאוניית המערכה היפנית "יאמטו" הייתה חגורת שריון בעובי 410 מ"מ, וסיפון משוריין בעובי 230 מ"מ.
הגנה תת-מימית וחלוקה פנימית.
המרכיב האחרון בסכנת המיגון של הדרדנוטים הראשונים הייתה החלוקה הפנימית של האונייה מתחת לקו המים למספר מדורים אטומים למים. במקרה של חירור גוף האונייה בשל פגיעת פגזי אויב, מוקש ימי, טורפדו או בשל תאונה, וחדירת מים לאונייה בשל אותה פגיעה, יוצף רק מדור אחד, והאונייה תשרוד את הפגיעה. עם זאת, היו גם מקרים שבהם הוצפה אונייה למרות החלוקה למדורים כאלה.
פיתוח נוסף, שהיה אחד משיאי המיגון הימי, היו הבליטות נגד טורפדו (Anti-Torpedo Bulge) ו"חגורת טורפדו", שנועדו להגן על האוניות מטורפדו ומוקשים. הבליטות האמורות היו מעין תוספת בתחתית האונייה, שהיו בחלקן ריקות ובחלקן מוצפות במים. בינן לבין גוף האונייה עצמו היה שריון דק, שנועד למנוע חדירת רסיסים. הבליטות נועדו לספוג את הפיצוץ רחוק ככל האפשר מגוף האונייה האטום למים, על ידי ספיגתו במים שבתוך הבליטה. בחלקים הריקים היו מיעודים לעיתים לאחסון פחם, מים או דלק.
הנעה.
לדרדנוטים היו שניים עד ארבעה מדחפים. באה"מ דרדנוט עצמה, וכל הדרדנוטים הבריטיים, הונעו המדחפים באמצעות טורבינות קיטור. בציים אחרים הונעו הדרדנוטים הראשונים על ידי מנועי קיטור בעלי התפשטות משולשת, המנועים המקובלים באוניות המערכה פרה דרדנוט, שהיו איטיים יותר. מנועי טורבינת קיטור סיפקו יותר כוח ממנועי קיטור בוכנתיים באותו גודל, היו נקיים יותר ואמינים יותר. עם זאת, עד 1905 פותחו מנועי קיטור בוכנתיים שהיו נקיים יותר ואמינים יותר מהדגמים הקודמים.
למנועי טורבינה יש גם חסרונות. במהירויות שיוט שהיו נמוכות בהרבה מהמהירות המרבית הייתה נצילות הדלק של הטורבינות נמוכה משמעותית מזו של מנועי הקיטור הבוכנתיים. נתון זה היה חשוב במיוחד לציים שלהם היה נחוץ טווח ארוך, כמו צי ארצות הברית, שתוכניות המלחמה שלו מול יפן כללו את חציית האוקיינוס השקט וכניסה לקרב מול הצי היפני ליד הפיליפינים. האמריקאים בחנו מנועי טורבינת קיטור באוניית המערכה נורת' דקוטה, אך רק עם השקת אוניות המערכה מסדרת פנסילבניה ב-1916 אימץ הצי האמריקאי את טורבינות הקיטור כאמצעי ההנעה של הדרדנוטים שלו.