本級の機関は、攻撃力と防御力の矛盾による不利を最も多く受けた箇所である。要求性能は機関重量を2,000トン以下に抑えつつも最大出力45,000馬力を達成するように強く求めるものだった。これを達成できなければ既存艦よりも低速になった。目標値の達成のために新技術が投入された。新設計のアドミラリティ型三胴式重油専焼水管缶は過熱器・給水加熱器（エコノマイザー）を備え、過熱蒸気を採用した。これを8基搭載し、さらにフッドの成功を考慮して、構造は異なるもののブラウン・カーチス式ギヤード・タービン2基を組み合わせて2軸推進とした。結果、最大出力45,000hpで計画値よりも高速な最大速力23ノットを発揮した。タービンの構成は、巡航段落を内蔵した高圧タービンと後進段落を備えた低圧タービンを減速歯車装置で1軸にまとめた物であった。本級の機関は公試において計画出力を上回る好成績を残したが、反面、機関の無理な軽量化を図った設計が災いして耐久性と信頼性の低下を招いた。さらに新設計の高温高圧缶の蒸気圧にタービンが耐えられず、タービン翼と羽車の亀裂発生に悩まされた。英国海軍は「機関の信頼性低下の不備は製造を行ったジョン・ブラウン社にある」とし、実際、ジョン・ブラウン社が原因究明と対策を充分に行えなかった事もあり、以後の新艦艇にはパーソンズ社のギヤード・タービンが搭載されることとなった。本級の機関は艦尾部の奥すぼまりのスペースに収めるため、従来の様式では機関の配置が難しくなった。これを解決するために最もスペースを要するタービンを収める機関室を艦橋の真下に配置し、配置に融通の効くボイラーを収める缶室をその後方に配置したため、機関室の後方に缶室があるという特異な機関・缶室の配置となった。船体中央部の幅の広い場所にギヤード・タービン2基を減速機を介して2軸を置き、推進軸2軸をまたぐように缶室を配置し、缶室には1室あたりボイラー缶2基を収め、計8基4室を田の字型に区切られた艦尾部に配置する集中配置方式とした。この配置方式は従来方式よりも推進軸が長くなる欠点はあるが、重要な推進機関を舷側から離れた箇所に置く事により、効果的な対艦防御と水中防御の庇護が受けられると共に、艦尾側に煙突を配置する事で少しでも艦橋から煤煙を遠ざけられる設計であった、しかし前述の通り煤煙の艦橋への逆流に関しては効果はなかった。
建安5年（200年）、遂に袁紹は河南侵攻の意思を固めるが、袁紹陣営では対曹操の戦略について幕僚同士のさかんな論争が起きた。沮授は、曹操との直接対決を避けて騎兵を分散派遣し、国境を荒らすことで敵を疲労させる策を主張した。曰く、「曹操は天子を擁立し、許昌に宮殿を築いており、これに南進するのは義に背くものであります。曹操の法令は行き届き、士卒は精練ですから、公孫瓚がなすすべなく包囲されていたのとは違います。大義名分の無い兵を起こすべきではありません」。別駕の田豊も前年の電撃戦主張から策を切り替え、持久戦略を主張した。曰く、「曹操は既に劉備を破り、許昌は空城ではなくなりました。曹操は用兵を得意とし、兵力が少なくても侮れないので、持久戦に持ち込むのに越したことはありません。鋭気を養いながら敵を疲労させれば、三年を待たずに勝つことができます」。これに対し、郭図と治中の審配は短期決戦を主張した。曰く、「兵書には、兵力が十倍なら囲み、五倍なら攻め、互角なら全力で戦うとあります。明公（袁紹）の神武と河北の強兵によって曹操を討伐するのだから、その勢いは掌を返すようなものです。今すぐ攻めねば、のちのち狙いにくいことになるでしょう」。袁紹は郭図と審配の進言を採用した。さらに郭図は、内外を総監する沮授の権限と勢威が強大すぎると袁紹に進言した。これにより監軍の地位・権限は三都督へと三分割され、沮授・淳于瓊・郭図の3人が都督に任命された。また、頑なに持論を主張した田豊は、兵士の士気を低下させるという理由で袁紹に投獄されてしまった。2月、袁紹は自らの支配する地域に陳琳に書かせた檄文を出し、軍を大いにまとめ、曹操との決戦を断行した。まず袁紹は淳于瓊・郭図・顔良を派遣し、白馬（黄河南岸）に布陣していた曹操軍の東郡太守劉延を攻撃させた。4月、曹操は軍師荀攸の策略に従い、于禁と楽進の軍を白馬から数キロ離れた延津から渡河させ、淳于瓊と郭図を顔良から切り離すことに成功すると、張遼と降将である関羽を先鋒として白馬の顔良を攻撃した。関羽が敵中深くに斬り込み顔良の首級を挙げたので、白馬の包囲は解かれた。黄河を渡った于禁・楽進の軍は黄河沿いに西進し、汲・獲嘉の二県にある三十余りの敵陣を焼き払い、将軍何茂・王摩ら二十余人を降伏させた。曹操は白馬の住民を移住させると、白馬の拠点を放棄して西に敗走した。袁紹は今度は文醜・劉備の騎兵部隊に曹操の陣を攻撃させるが、荀攸はこれに対して輜重隊をおとりに使う策略を曹操に進言した。この計に嵌った文醜軍の隊列が乱れたところを攻撃し、文醜を討ち取った。袁紹が黄河を渡り、延津に向かおうとすると、沮授は病気を理由に軍指揮の辞退を申し出た。これに袁紹は憤然とし、沮授配下の軍を郭図に従属させた。