扶桑型戦艦
建造費成立までの過程
扶桑型戦艦の建造費が成立するまでは複雑な紆余曲折を経ている。
元々扶桑型戦艦は1911年（明治44年）に成立した新充実計画によって建造が決定しており、1912年（明治45年）3月11日に「第三号戦艦」として扶桑が起工された。しかし山城については未だ建造に着工する事が決定されておらず、1912年（大正元年）12月21日に大正2年度の軍備補充既定年度割に600万円を追加して戦艦3隻（山城及び伊勢、日向に該当）の建造に着手する事が決定され、建造が一部開始された。更に1914年（大正3年）には既に前年度に建造の一部に着手した戦艦3隻の工事を続行させるために大正3年度軍艦製造費所要額として650余万円の予算が成立、これにより山城、伊勢、日向の3隻の戦艦の建造が本格的に開始される事となった。
艦形
本型は国産設計の弩級戦艦河内型などの主力艦の船体設計を雛形に、サーストン卿の設計である「金剛型」の船体設計を参考にして、一部にその最新設計を導入して建造された。また、船体形状については日本戦艦では初となる、大型模型を利用した水槽試験を経て決定されている。艦体は長船首楼型船体で、艦首は凌波性の良好なクリッパー型とされた。
ただし艦形及び舵の配置に不適切な点があったようで、本型の操艦は日本戦艦で最も難しいとされ、直進を維持するだけで一苦労とか前進一杯から急転舵すると180度旋回したあたりで行き足が止まったという証言も残されている。
扶桑と山城の設計上の相違点
山城では扶桑の建造中より指摘されていた主砲配置による爆風問題などの諸問題の修正が試みられ、扶桑では接続されていなかった艦橋基部と艦橋甲板が第2砲塔に接続され、司令塔が扶桑では楕円状となっていたものを改め、円形に変更しただけでは無く、扶桑では第2砲塔上に設置していた3.7m測距儀を司令塔の前方に1基設ける形に変更し、司令塔の後方にも2.7m測距儀が新たに設けられることとなった。また、砲塔上に設置されている測距儀を扶桑の4.5mから6mへと改め、前檣トップの観測所を拡大し、新たに方位盤照準装置が設置されるなどの変更も行われた。この他に、扶桑では竣工時に撤去されたスターンウォークが補強用のアームを新たに設けた上で残されただけでなく、竣工直後に8cm（40口径）高角砲4基が前檣両側と第2煙突の両側に装備された。上記のような設計変更や改装後の外観や装備が扶桑と異なるためか、山城については扶桑型ではなく特に山城型と呼ばれる事もあった。
更に船体外板の張り方が性能比較のために扶桑と山城で異なっており扶桑は従来型、山城は山城以降の戦艦で採用される方式が採用されている。
副砲、その他備砲、雷装等
副砲には打撃性能を重視して「50口径四十一式15cm砲」を採用した。これを単装砲架で舷側ケースメイト（砲郭）配置で位置は二番甲板の下方に、3番主砲塔を中心として放射線状に配され、片舷8門ずつ計16門を搭載した。しかし、この砲は主砲射撃時の爆風の影響を大きく受け、射撃・観測が困難となるといった問題があった上に砲弾重量が大きいために装填速度が落ち速射が困難という問題が発生している。
その他、対水雷艇用にアームストロング社からライセンス生産した「四一式 短8cm単装砲（40口径）」を4門装備していたが、「山城」では、竣工直後、これを高角砲架と組み合わせた対空兵器として「三年式 8cm（40口径）高角砲」を単装砲架で4基搭載し、日本で初めて高角砲を搭載した戦艦となった。装備位置は前部マストの側面に片舷1基ずつと、2番煙突の側面に片舷1基ずつの計4基である。なお「扶桑」にはこの装備が1918年に設けられた。
他、53.3 cm 水中魚雷発射管を1番主砲塔の前方・水線下に1基、2番主砲塔の後方・水線下に1基、4番主砲塔の側面・水線下に1基の、片舷3基ずつ計6基装備した。
問題点
扶桑型戦艦は、竣工時世界最大の戦艦で、また初めて排水量が30,000トンを越えた戦艦でもあった。しかし、先に竣工し公試を行っていた扶桑では、大角度変針時の速力低下が大きい事や、建造中から懸念されていたように、主砲発砲時に爆風が全艦を覆い、艦橋等の暴露部分に影響が出るといった問題がある事が発覚していた。 なお、1915年（大正4年）に行われた扶桑の砲熕公試
扶桑の檣楼は金剛型と比べると射撃時の激動は小さく、高速航行時の振動も極めて少ないため高所指揮所としては適等な物だとされている。一方で爆風の影響については前部射撃指揮塔では第三砲塔を右艦首55度仰角5度で射撃を行った際の爆風が最も強いとされ、第一砲塔を左船尾側に45度旋回させ仰角20度で射撃を行った際の爆風も大きく、手にしたノートブックと帽子が吹き飛ぶ程であったため瞬時観測が出来なかったとされており、第二砲塔を左船尾45度仰角20度or左船尾55度仰角5度で射撃を行った場合は第一砲塔射撃時程ではないものの爆風の影響で瞬時観測は出来なかったと報告がされている。また、14インチ砲12門、6インチ砲8門一斉射の際には激動のため2,3秒間観測鏡に接眼する事が出来なかったとされており、上記の様な射撃を行う場合にはブラストスクリーンを設置するか、射撃指揮塔の狙孔に巻き上げ式の専用爆風除けを設置する事が必要だと述べられている。
なお、爆風の影響に関しては山城竣工後の1918年（大正7年）8月6日に行われた戦闘射撃訓練の際に山城が距離18,800m〜18,100mの距離からの射撃で遠近散布界平均285m、斉射間隔28秒。計69発の使用弾数中第一有効弾7、第二有効弾5、第三有効弾11と優秀な成績を記録しており、爆風の影響に関しても報告されておらず、実用上問題のある艦であったとはされていない事から山城では上記の問題は発生していなかったものと考えられる。また、扶桑に関しても1926年（大正15年）に行われた戦艦6隻が参加した戦闘射撃訓練では扶桑が最優秀成績を収めている事から、山城同様に扶桑についても実用上の問題は然程無かったものと思われる。射撃時の爆風、砲煙の問題については戦艦が射撃を行った場合砲煙、爆風の影響で敵艦の視認、照準、発射、号令が一時中断する事は、当時の最新鋭艦大和型でも同様であった事に加えて、上記の戦闘射撃成績や1941年（昭和16年）〜1943年（昭和18年）に行われた甲種戦闘射撃でも12門艦が8門艦と比べても遜色のない成績を収めている事から、12門艦の場合であっても爆風、砲煙の影響は問題が無い範囲で収まっていた事を窺い知ることが出来る。
また、山城は扶桑から若干の設計変更が行われていたが用兵側からの評価は芳しく無く、呉で建造された扶桑よりも震度が大きいと専らの評判であった。
防御
本型は全長：630フィート 基準排水量:30,600トンを誇る世界最大の戦艦として竣工し、水線部防御は最大で305mm、主砲バーベットは280mm、司令塔は305mmと河内型戦艦と比べて重装甲に設計され、排水量の約26%が防御重量に充てられていた。しかしその防御様式は近戦志向であり河内型に比べて大きく進化はしたものではなく、また国内の製鋼技術ではヴィッカース社製の甲鈑よりも性能の劣るものしか製造できなかった為に金剛型にさえ防御能力で劣ったという意見もある。
当時の日本の技術では12インチ(305mm)以上の甲鈑を作る事が出来なかった事に加え、砲塔数が多かった事により防御を要する区画が広くなりすぎ防御設計は困難なものとなった。設計経験の浅さもあり、結果として本型の防御は列強の同世代と比較しても平凡なものであり、問題視されることも多かった。当時の日本艦の通例としてダメージコントロールについてもあまり考慮されておらず、主砲塔には撒水装置すらなかった。
機関
本型の機関は竣工時には宮原式石炭・重油混焼水管缶24基とブラウン・カーチス式直結タービンを採用し、機関出力40,000馬力で速力22.5ノットを発揮する見込みであった。公試験時には扶桑が22.7ノット、山城が23ノットを記録したが、山城はその際タービンの軸受けが破損する事となった。
その後扶桑型が運用される際の実速は21ノット程度だったという記録が残っており、1928年にまとめられた『山城型戦艦操縦性能』では高速時速力が伊勢型の23ノットに対し山城は20ノットという記録も残っている。加えて高速時に大きく舵を切ると速度が急激に低下するという欠点もあった。この点は他の戦艦と編隊行動を取る場合に問題とされる場合があった。
本型はボイラー室は武装配置の関係で4室に分けられ、1番煙突の下部に1番・2番缶室が配置され、3番主砲塔を挟んで2番煙突の下部に3番・4番缶室を配置していた。タービン室は第4主砲塔を挟むように前部機械室と後部機械室を配置し、タービンの構成は高速・中速・低速の三種類の直結タービンを1組として片舷2軸を推進するもので、前部機械室に中速タービンで外軸を推進し、後部機械室に高速・低速タービンで内軸を推進した。4番主砲塔の位置は5番主砲塔と変わらない高所に配置されているが、これは動力を伝達する内軸を主砲塔弾薬庫の下に通したからではなく、艦載艇を運用するにあたって主砲塔が邪魔をしないようにするためであった。機関については後の改装時に大幅な改変を受けた。
観測・照準設備
本型は竣工当初から主砲用測距儀を設置していた。「扶桑」は測距儀の幅が4.5mであったが、「山城」は6mで観測能力に優れた。さらに前部マストの頂上部の観測所が大型化されて日本戦艦初の方位盤射撃装置を搭載していた。
「山城」と「扶桑」の竣工時における外見での相違点は、「山城」が艦橋基部の居住区が2番主砲塔基部にまで延長され、司令塔の形状も楕円筒状から円筒形に変更された点である。また測距儀の位置も「扶桑」では2番主砲塔上に3.5m測距儀1基が設置されたが、「山城」では司令塔上の前方に3.5m測距儀1基と、後方に2.7m測距儀1基を設置していた。艦尾のスターン・ウォークは「扶桑」では撤去されたが「山城」では補強した上で装備していた。
改装
「扶桑」は1915年に竣工した。後の1917年、前檣上部に方位盤照準装置を装備し、1918年には艦橋構造の側面部と、2番煙突の側面部に7.6cm単装高角砲を1基ずつ、計4基の増備がなされた。
竣工後の第一次近代化改装
1930年から1933年にかけ、第一次世界大戦時の戦訓として遠距離砲戦に対応させるべく、各種改良がおこなわれた。主砲塔は最大仰角を25度から30度へと引き上げ、同時に天蓋部の装甲が増厚され、砲塔測距儀も8mに大型化された。外観的なものとしては、前部マストも主砲測的所・主砲指揮所・高所測的所などのフロアが増設され、露天であった羅針艦橋も密閉化された。また、機関部も艦本式タービンや重油燃焼缶に改装され速力が24.7kt、前部缶室が居住区、燃料タンクにされ航続力が16ktで11600浬まで向上した。しかし、追い風時に、煙突から排出された高温の煤煙が逆流し、前檣にかかって作業が困難になる欠点があり、これの対応としてスプーン状のファンネルキャップを1番煙突の前部に取りつけたが、効果は薄かった。