1811年にマレーの会社は、ヤーマスのクエーカーであるジョン・ライト (John Wright) にトレビシック方式の高圧蒸気機関を納入した。この機関は外輪船l'Actifに搭載されてヤーマスから進水した。船には外輪が備え付けられて、これに新しい機関が接続された。船はエクスペリメント (Experiment) と改名され、機関はとても好調で、最終的に他の船"The Courier"に機関を移設した。1816年には、リヴァプール駐在のアメリカ領事であるフランシス・B・オグデン (Francis B. Ogden) がマレーの会社から2気筒式舶用蒸気機関を購入した。オグデンはこの設計を彼自身の設計としてアメリカで特許を取得した。アメリカでこの設計は広く使用され、ミシシッピ川を航行する外輪蒸気船に広く搭載された。
マレーの会社は、リーズ近郊のミドルトン (Middleton) の炭鉱でマネージャーをしていたジョン・ブレンキンソップのところへ、1812年に初めての2気筒式蒸気機関車であるサラマンカ号を納入した。この機関車は、初めての実用的に成功した蒸気機関車であった。マレーはリチャード・トレビシックに対して設計の使用料を払っていたが、その設計を本質的に改良しており、よりスムースに駆動できるように1つではなく2つのシリンダーを搭載していた。重い貨車を牽引しているとき、鉄の車輪では鉄のレールに対して十分な粘着を確保できないと考えられたため、歯軌条式のレールに対して歯車式の車輪を組み合わせたラック式鉄道とすることになった。これは世界で最初のラック式鉄道で、4 フィート 1.5 インチの軌間であった。ブレンキンソップは1811年にラック式鉄道の特許を取得していたが、結果的にはラック式にしなくても鉄車輪と鉄レールの組み合わせで十分な粘着が得られることが分かった。サラマンカ号はとても成功し、さらにタインサイド (Tyneside) で使用するための同じ型の機関車を3両製造した。そこで、ジョージ・スチーブンソンがこの機関車を目撃し、これをモデルとしてスチーブンソン自身のブリューヒャー号 (Blücher) をラックレールなしで設計した。
従業員の高い技量により、フェントン・マレー・アンド・ウッド社は成功を収めていたが、これはライバルのボールトン・アンド・ワット社との対立をもたらした。ボールトン・アンド・ワット社は従業員のウィリアム・マードックとエイブラハム・ストーリー (Abraham Storey) を、表向きは儀礼訪問と称してマレーの元を訪問させたが、その実はマレーの製造方法をスパイしようとするものであった。マレーはかなり馬鹿げたことに、彼らを歓迎して全てを見学させてやった。彼らは自社に戻ると、マレーの会社の鋳造や鍛造の技術は自分たちのものよりかなり優れていると報告し、マレーの製造方法を真似るための努力が払われるようになった。またボールトン・アンド・ワット社は、フェントン・マレー・アンド・ウッド社の従業員からも情報を得ようと努力した。そしてついに、ジェームズ・ワットはマレーの会社の工場の隣接地を購入し、それ以上工場を拡張できないようにしてしまった。ボールトン・アンド・ワット社はさらに、マレーの特許2つを無効にすることにうまく成功した。1801年に取得したマレーの改良された空気ポンプと関連する技術、1802年に取得した新しいスライドバルブを備えたそれ自体で完結したコンパクトな機関に関する技術の2つの特許に対して異議が申し立てられ、特許は無効化された。どちらの特許についても、マレーは1つの特許にあまりに多くの改良事項を盛り込みすぎるというミスを犯していた。これにより、どれか1つの技術でも先行例が発見されてしまえば、特許全体が無効になってしまうことになった。ボールトン・アンド・ワット社の動きにもかかわらず、フェントン・マレー・アンド・ウッド社はそのライバルとして成長し、多くの受注を集めるようになった。
マレーの製造する蒸気機関はとても高い精度であったので、その販売は大きく伸び、新しい工場が必要となった。マレーはこの工場を自身で設計し、巨大な三重の塔状の構造になった「ラウンド・ファウンドリー」(The Round Foundry) として知られる建物を建設した。この建物の中央には、建物全体に設置された機械に動力を供給する蒸気機関が設置されていた。マレーは、工場に隣接した自分自身の家も設計した。この設計も先進的なもので、各部屋は蒸気管で暖房するようになっており、この地域ではスティーム・ホール (Steam Hall) として知られるようになった。
本級の船体形状は前級に引き続き長短船首楼型船体を採用している。水面下に浮力確保のため膨らみを持つ艦首から艦首甲板上に「Mark I 38.1cm（42口径）砲」を連装式の主砲塔に収めて背負い式に2基を配置。2番主砲塔の基部から甲板よりも一段高い艦上構造物が始まり、その上に司令塔が立つ。天蓋部に測距儀を乗せた司令塔の背後から、三脚式の前部マストが立つ。マストの構成は頂上部に射撃方位盤室を持ち、中部に艦橋を含む三段の見張り所をもっていた。前部マストの背後に1本煙突が立ち、左右舷側甲板上が艦載艇置き場となっており、単脚式の後部マストを基部とするクレーン1本により運用された。後部マストの後方に後部司令塔が立ち、3番主砲塔の基部で船首楼は終了し、後部甲板上に4番主砲塔が直に配置する後ろ向き背負い式配置であった。就役後に2・3番主砲塔の上に陸上機を発艦させるために滑走台を設置した。本級の副砲である「Mark XII 15.2cm（45口径）速射砲」は前級同様に舷側ケースメイト（砲郭）配置であるが、前級において艦首寄りに配置したために波浪が開口部に吹き込む不具合を改善するため、本級では船体中央部に放射状に単装で前方4基・後方2基の片舷6基ずつ配置したが、舷側配置と別個に甲板上に防盾付きで片舷1基ずつ2基を配置した。これにより片舷7基の計14基を装備したが甲板上の2基は波浪の被害があったために後に撤去されて12基となった。この武装配置により前方向に最大で38.1cm砲4門と15.2cm砲4門、後方向に38.1cm砲4門と15.2cm砲2門、左右方向に最大で38.1cm砲8門と15.2cm砲7門を向けることが出来た。他に対艦用に53.3cm魚雷発射管を1番主砲塔よりも手前に片舷1門ずつ計2門を配置していた。