前述の主砲塔搭載の変化による武装重量減少により、防御重量を増加することが出来た。これにより、本級の防御力は更なる強化が行われ舷側の水線部装甲は前級の64mmから76mmと強化されたが、甲板防御は25mmのままであった。弾薬庫防御は過大であるとされ、本級では逆に減厚され舷側95mmされたが、逆に上面は51mmと強化された。対水雷防御は前級と同じく弾薬庫の側面部のみ1層の燃料層で防御しているのみであったが、前級よりかは若干は区画細分化や浸水対策は進められていた。
高角砲は引き続き「12.7cm（25口径）高角砲」を採用した。この砲は24.43kgの砲弾を最大仰角85度で高度8,352m、対艦用として仰角45度で13,259mまで届かせる性能があった。旋回と俯仰は電動と人力で行われ、左右方向に150度旋回でき、俯仰は仰角85度・俯角15度で発射速度は毎分15～20発だった。これを単装砲架で片舷4基計8門を搭載した。魚雷は搭載されなかった。後に、対空兵装の強化により12.7cm高角砲は倍の8基8門に加え、40mm(60口径)機関砲4連装4基～5基に20mm(70口径)機銃22～26丁、12.7mm機銃8丁が追加された。
主砲は引き続き「Marks 9 20.3cm(55口径)砲」を採用している。性能は重量97.5 kgの砲弾を最大仰角41度で29,130mまで届かせることが出来た。俯仰能力は仰角41度・俯角10度で、旋回角度は船体首尾線方向を0度として左右150度の旋回角度を持つ。発射速度は毎分3～4発である。前級に引き続き全主砲塔を3連装砲塔に統一しており、主要防御長の短縮に繫がり防御重量の節約となった。
船体形状は前級に引き続き短船首楼形船体である。3連装砲塔で背負い式配置で2基、その背後に司令塔を組み込んだ艦橋を基部にもつ開放型の三脚式の前檣が立つ。三脚檣の背後に2本の煙突が立っているが、本級の機関は前級に引き続き「シフト配置」を採用しているために煙突の間は広く取られており、煙突の周りは艦載機の運用スペースとなっており、カタパルトを片舷に1基ずつ計2基配置した。艦載機は2番煙突の基部に付いたクレーンにより揚収されるのは同じであるが本級から2番煙突基部に水上機格納庫を設けられ水上偵察機4機を格納できた。高角砲は格納庫の上部に直列で片舷2基ずつ計4基を配置された。2番煙突から後ろは艦載艇置き場となり簡便な三脚式の後檣の基部に付いたクレーンにより運用された。その背後に3連装砲塔1基が配置された。前級で問題となっていた高すぎる前後のマストは本級において高さが低められ、低くなった中部甲板と共に船体の重心低下に貢献した。また、主砲斉射時の爆風対策に艦橋構造の密閉化が進められた。本級の凌波性能は改善されたが、一方で細身の船体から来る復元性の不足と動揺の激しさから、外洋での安定性に欠けるのは前級と同様で主砲斉射時の散布界の増大は解決されなかった。また、中部甲板と後部甲板の高さ不足から来る容積不足が指摘されており、居住性不足は未解決のままであった。
なんど引き返してもいい」と常々言っており、決して無理はさせなかった一方で、ある日にエンジン不調という理由で帰ってきた機のエンジン音を聞き、美濃部は正常と判断すると、一度帰還した搭乗員を夜明け前の空に再び送り込んでいる
その搭乗員は任務を終えて無事に帰還することができたが、後に「あのときほど指揮官（美濃部）がうらめしく、怖かったことはない」と述べているなど厳しさも見せている
しかし、部隊の所属機数と稼働機数が明らかとなっている日で稼働率を計算すると、1945年2月17日時点では所属機数彗星8機、零戦12機の合計20機に対して、稼働機は零戦6機、彗星3機の合計9機で稼働率は45％、5月1日時点では彗星20機、零戦8機の合計28機に対して、稼働機は彗星7機、零戦7機の合計14機で稼働率は50％と日本軍全体の稼働率推定平均以下となっている
また、稼働と認定されて出撃した機でも故障により引き返す機も多く、4月中の大規模出撃では、4月16日の出撃で、彗星9機中、4機が故障で引き返すか不時着、2機が未帰還で、作戦に従事して帰還した機はわずか2機、零戦は8機中、5機が故障で引き返し、3機が未帰還、作戦に従事して帰還した機はなし、4月28日から29日未明は、彗星14機中、6機が故障で墜落もしくは引き返し、1機が爆撃装置の故障で投弾できず、7機が作戦に従事して帰還、零戦は4機中、1機が故障で墜落、1機が未帰還、作戦に従事して帰還したのは2機、4月29日から30日未明は、彗星12機中、4機が故障で引き返し、1機が未帰還、7機が作戦に従事し帰還、零戦は2機中2機が作戦に従事して帰還という状況であった
5月初めには、故障機の続出で十分な稼働機数を確保できなくなり、5月1日時点では稼働率50%まで落ち込んでしまい、5月6日には天候が回復して出撃日和となったのにも拘わらず、終日機体整備に費やさざるを得なくなっている