扶桑级战列舰

設計方針

由於是日本海軍第一次嘗試自行設計建造無畏級戰艦，又過度要求武裝的結果，扶桑級整體布局、建造技術以及經驗不足，整體而言並不理想。扶桑級在開工前曾以縮尺模型在大型水槽內測試流體力學，並考慮了較好的耐浪船艏設計，卻因為船舵設計沒有與船體適切，導致扶桑級操艦穩定性是日本帝國海軍戰艦中獨樹一格的爛；一般航行光要維持直線前進便相當困難，180度轉向時更會出現速度急降的停船狀況。扶桑號在海試時發現的各種缺點在山城號上已經開始調整設計，但就結果來說毛病沒有根治；所以第二批次的造艦計畫取消，設計也重新返回繪圖桌上改良缺陷，改良成果則為伊勢級戰艦。扶桑級的設計缺陷讓她服役過程實施多次改造，但基本布局不變結果改良效果有限，在二戰爆發時扶桑級整體技術已屬過時；在中途島戰役航艦大規模折損時曾經有提案將扶桑級改造為航空戰艦，並打算在1943年6月動工，最後因日向號砲塔爆炸意外讓高層決定由伊勢級戰艦實施改造，改裝計畫並未實行。

火力

在「單艦優越主義下」，扶桑級最初便規劃為一艘12門主砲的戰艦，但當時海軍大國自身的造艦策略比較保守，只有在外銷戰艦上才敢「因應顧客需求」做出某些設計突破，像是裝設7座12英吋主炮的阿金科特號戰艦；所以即使是英國也沒有堪稱成熟的多主炮配置構思；要怎樣配置如此數量的艦砲成為一大考驗。
為此，艦政本部也向英國維克斯公司求教意見；英方除了傳統雙連裝砲塔配置，也提出採美國與義大利戰艦的方式設計一型三連裝主砲砲塔，但是日本海軍以三連裝主砲著彈散布界過廣以及技術不成熟等理由，決定採6座雙連裝砲塔的配置。雙聯裝主炮炮塔全部裝備在艦體中心線，艦體前、後部各安裝兩座採用背負式，艦體中部在煙囪前後各安裝一座。主砲口徑當時無特別要求，因此採用了金剛級主砲，每座砲塔重625噸，採用以鍋爐蒸氣帶動的蒸氣泵提供水壓動力；俯仰角為-5~+20度，旋轉角度為中心線左右各150度，裝填只能固定於仰角5度的狀態下，比起金剛級的25度仰角及自由角度裝填機能來說限制頗多，因此射速只能每分鐘1發。由於主炮仰角限制，1910年代的扶桑級射程僅有22,500公尺。
帳面上，雖看起來扶桑級似乎火力優於列強戰艦，但是火砲射擊不只看數量，還與當時的射擊技巧、技術侷限有關；從英國引進相關技術的扶桑級，當時主炮的制退復進機同樣是使用水壓動力，如果齊射艦上無法供給足夠蒸氣壓力、會讓制退機歸位速度過遲，所以戰艦射擊技巧是採2座主砲以交叉射擊的方式取得最佳開火效率。扶桑級卻沒有設計第三個射擊指揮平台，實務射擊採2-1.1-2的火力配置模式，並沒有善用砲塔增加後的優點。採用嶄新的主炮布局問題也在海試時表露無遺：重裝甲帶防禦部分延伸過長，可改造空間狹窄，火炮射擊時會對上層建築的產生衝擊以及相互干擾，主炮齊射時炮口爆風會覆蓋全艦。在前部射擊指揮塔，P砲塔在右側55度、仰角5度時影響最為明顯。
不過，炮口噴焰與暴風遮蔽問題並不會影響到艦砲的射擊精度，由於扶桑級的長寬比較金剛級小，加上結構較厚實之故；無論是扶桑號還是山城號服役初射擊演習時，命中率及散布界都是在合格標準，1915年扶桑號火炮測試時也顯示其艦橋射擊震動現象要比金剛級戰艦要小，有利於觀測；山城號在1918年8月6日對距離18,800公尺〜18,100公尺目標射擊測考，共射擊了69發炮彈，齊射間隔28秒、炮彈散布界平均為285公尺、69發炮彈中共有7發判定為第一有效彈、5發判定為第二有效彈、11發判定為第三有效彈。1926年日軍曾集中6艘戰艦（長門、扶桑、伊勢、山城、霧島、比叡）實施聯合射擊測考，扶桑號是測考艦中射擊成績最優秀的一艘。但是噴焰會影響到指揮所觀測敵艦與方位盤計算為不爭事實，對分秒必爭的艦砲互射海戰來說，極劣的操艦穩定性搭配極差的觀測條件，對火力發揚都屬不利要件。不僅如此，扶桑級設計時尚無考量軍艦損管需求，主炮炮塔內部沒有消防用灑水設備，炮塔如有毀損就有可能造成重大安全危機。
除了主砲，扶桑級當時還保留了水下固定式魚雷管設計，6具21吋（533公厘）魚雷管分別以3-3方式配置在艦體兩側。副炮則是與金剛級相同之四一式15公分艦炮，採當時普及的城廓式設計；雖然厚重的炮盾提供砲手防護，但是152公厘的砲彈重量超過日本軍人體格負荷，單靠人力裝彈的實戰射速海軍測試之後非常不滿意，加上主炮噴焰遮蔽全艦的缺陷，扶桑級的副炮砲手要觀測瞄準非常困難，命中率也難以指望。

觀測設備

扶桑級在完工初因科技不足，尚未裝設後來普及的各式觀測裝置。除了射擊計算仍以人力為主，主要測距裝備為艦橋上方安裝的視差式光學測距儀；扶桑號主測距儀對焦基線長度為4.5公尺、山城號為6公尺。扶桑號在B砲塔裝設對焦基線長度3.5公尺的測距儀；山城號則在前司令塔裝設與扶桑號砲塔同樣規格的測距儀外，後方司令塔再裝設一具焦基線長度2.7公尺的測距儀。

裝甲

扶桑級的裝甲主要由維克斯滲碳裝甲構成，裝甲帶設計為典型的前日德蘭型戰艦配置，防禦導向為針對1萬公尺左右、入射角為0度的炮擊而設計，對長距離大仰角彈防禦力不佳，裝甲總重量為8726噸，約佔總排水量的29%，比起前代河內級的25%略為增加。在1910年代初，日本的工業生產設施生產不出12英吋（305公厘）以上厚度的裝甲，這成為了扶桑級的防護設計最大限制；指揮塔裝甲305公厘，為全艦防禦力最強之部位；主水線裝甲帶厚度303公厘，水線上側面裝甲229公厘；水線下裝甲厚度102公厘；甲板裝甲介於32-51公厘；主炮裝甲炮盾279.4公厘(11英吋)，側面228.6公厘(9英吋)，頂蓋114.5公厘(4.51英吋)；副炮炮盾厚152公厘；船隻的水密隔艙有737個(水面上163個，水面下574個)。本艦設計也依循一次世界大戰前戰艦概念，將煤倉設置在鍋爐室左右舷外側，充當防魚雷隔艙使用，所以輪機系統並沒有增設額外的防護裝甲。
扶桑級的主炮過多，連帶讓裝甲帶過度延長，過長的裝甲帶在攤平噸位後，扶桑級的要害部位防禦力在各國戰艦來說並不優異；扶桑級全艦有6成的長度設有主砲、有5成的長度內設有彈藥庫，而且因為多安裝砲塔的結果導致艦體中段設計成彈藥庫-鍋爐-彈藥庫-鍋爐的高風險方式，一般軍艦被擊中輪機段頂多擔心失去動力，但扶桑級還得擔心鍋爐帶的高溫可能誘爆彈藥的危機。相比來說，金剛級全長中只有33%的比例為彈藥庫或主炮，輪機段也集中設置，即便被彈遭命中致命部位的可能性也較低。日軍自己的實測也評估扶桑級的主裝甲無法承受14英吋主砲以上的砲擊，即使防禦力優於金剛級，以戰艦互角的觀點來說與裸奔沒分別。1930年代近代化改裝時扶桑號的強化重點也在甲板裝甲及水下防護，改良後的裝甲總重量增加到12395噸，佔總排水量31%，但即便如此面對美軍戰艦來講仍不理想。

動力

扶桑級的鍋爐使用24座日本設計的宮原式油煤混燒水管鍋爐，搭配2具英國製造的柯蒂斯-布朗直聯式蒸氣渦輪機，渦輪機內有低·中·高壓三組渦輪，每組渦輪機帶動2軸螺旋槳。艦上裝有4千長噸煤炭與1千長噸燃油，可讓扶桑級在14節航速下有著8千海浬續航力。鍋爐艙因第三主砲而隔離層前後部分，這個因主炮布局而妥協的設計日後仍被認為相當不理想；前艙為一、二號鍋爐室，由前煙囪排煙；後鍋爐艙為三、四號鍋爐室，由後煙囪排放；前艙由於過於靠近艦橋結構，另外還出現了高熱傳導與濃煙亂竄的副作用，使艦體需要花費額外的空間裝設隔熱設備。渦輪機組則分為前、後機械艙放在第四砲塔後方，前機艙放置中壓帶動外部螺旋槳，後機艙放置低·高壓帶動內部螺旋槳。
海試表現上，扶桑號最高輸出46,500匹軸馬力、極速23節；山城號最高輸出47,730匹軸馬力、極速23.3節。雖然都超過紐約級戰艦的21節，但只是勉強達成23節門檻，一般極速仍維持在22.5節。而山城號達成超越23節的航速輸出後，回港檢查即發現渦輪機軸出現毀損情況，因此23節並不算是扶桑級正常運用可達成的標準；在後來第二次改造前扶桑級兩艦航速表現大多維持在21節，和其它戰艦編隊作戰屬十分勉強。

服役經歷

扶桑號在1915年服役後編入第一艦隊之第一戰隊，不過在公試時海軍已經發覺扶桑號大角度迴轉時船速急遽下降的問題，加上火力測試時火炮噴焰會遍及全艦，性能不穩定的實際經驗，因此日本海軍並不太願意把她們派遣實戰，而是長期作為訓練艦使用；一戰期間扶桑級曾有段時間在中國沿海執行封鎖同盟國船艦任務。而1930年代的第二次改裝雖然讓這兩艘戰艦勉強堪用，實際測試仍舊問題叢生，所以兩艦雖然在1941年對美開戰前，卻沒有參加任何一場戰役。
太平洋戰爭爆發後，因為航速限制，均長期在本土泊地待機。1942年美軍空襲東京後，留在本土的第一艦隊曾授命追擊美軍航艦部隊，扶桑級曾因此短暫出港；但是因為航速不足也無力追擊，象徵性地晃了幾天後就回港。
比起實戰任務，兩艘艦艇作為練習艦的場合居多，扶桑號在1942年11月至1943年1月15日曾駐留在廣島江田島海軍兵學校充當訓練艦，山城號則從1942年起至1943年8月一直擔任訓練艦任務；然而在日本戰敗疲態趨明朗化後，即便性能有缺陷的軍艦仍得拿出去用，聯合艦隊被逼得讓二線武力上陣此等窘態在二戰後被軍事作家伊藤正德評論：「扶桑和山城兩艦都進行了某些改裝，無疑顯得年輕了幾歲，但是，正如給七十歲的老人注射了荷爾蒙一樣，其結果如何也不會成為年輕小夥子」。
將扶桑級投入作戰的概念在1944年中塞班島戰役已有提案，神重德上校曾向軍令部提案「將扶桑與山城兩艦搭載2000位陸戰隊員發動反攻，船隻直接登岸坐底成為固定砲台」，並聲稱奪回塞班島「陸軍辦不到、飛機飛不到、那就由海軍當特攻隊」。該提案遭軍令部作戰部長中澤佑駁回。1944年初捷號作戰前，兩艘扶桑級再度入塢整修，加裝雷達與更多的防空鎗砲，然而艦上人員在雷達訓練部分並沒有達成戰備；1944年10月，兩艘扶桑級作為西村艦隊主力一同參加雷伊泰灣海戰，執行「捷號作戰」，10月25日凌晨在進入蘇里高海峽時，遭美國海軍埋伏的艦隊群集火圍殲。扶桑號遭魚雷艇編隊運用魚雷集火命中，魚雷炸斷艦體致使她沉沒，山城號則在凌晨3點52分開始遭美軍重巡洋艦、戰艦進行炮擊戰對決，雙方進行18分鐘的炮擊後在毫無建樹的情況下遭美軍炮彈及魚雷集火摧毀。本級兩艦均於1945年8月31日除籍。