Tàu chiến-tuần dương
Tàu chiến-tuần dương trong cuộc chạy đua vũ trang Dreadnought

Trong giai đoạn từ khi hạ thủy lớp Invincible cho đến khi nổ ra Chiến tranh Thế giới thứ nhất, tàu chiến-tuần dương chỉ góp một vai trò nhỏ trong việc chạy đua vũ trang phát triển thiết giáp hạm. Chúng chưa bao giờ được hết lòng xem là một vũ khí chính yếu trong việc bảo vệ Đế chế Anh, như Fisher từng mong mỏi.
Hoàn cảnh chiến lược của Anh Quốc đã thay đổi đáng kể từ lúc đưa ra khái niệm về tàu chiến-tuần dương cho đến khi hạ thủy những chiếc đầu tiên. Trong khi đối thủ tiềm năng trước đây của Anh là một liên minh Pháp-Nga với nhiều tàu tuần dương bọc thép, giờ đây rõ ràng phải là Đức. Trong khía cạnh ngoại giao, Anh đã ký Thỏa thuận Thân thiện với Pháp vào năm 1904 và một liên minh Thỏa thuận Anh-Nga năm 1907. Hơn nữa cả Pháp lẫn Nga đều không chứng tỏ một mối đe dọa hải quân đặc biệt; phần lớn Hải quân Nga đã bị đánh chìm hay bị chiếm giữ trong cuộc chiến tranh Nga-Nhật năm 1904-1905, trong khi người Pháp đã không vội vã trong việc áp dụng kỹ thuật thiết giáp hạm dreadnought mới. Anh Quốc cũng thể hiện một mối quan hệ giao hảo thân thiện với hai trong số các thế lực hải quân mới: Nhật Bản, qua việc ký kết Hiệp ước Liên minh Anh-Nhật vào năm 1902 và gia hạn vào năm 1905, và với Hoa Kỳ.
Những thay đổi về hoàn cảnh chiến lược, cùng với thành công lớn lao của Dreadnought, đảm bảo rằng chính nó chứ không phải là Invincible sẽ trở thành kiểu mẫu mới của tàu chiến chủ lực. Dù sao, việc chế tạo tàu chiến-tuần dương đóng vai trò lớn trong cuộc chạy đua vũ trang hải quân mới được dấy nên bởi Dreadnought.
Trong những năm đầu tiên sau khi hoàn tất, Invincible hoàn toàn đáp ứng mơ ước của Fisher có thể đánh chìm ṃi con tàu đủ nhanh để bắt kịp chúng, và thoát khỏi mọi con tàu có thể đánh chìm chúng. Trong nhiều tình huống, một chiếc Invincible con có thể đối đầu với những thiết giáp hạm tiền-dreadnought. Invincible tiên tiến hơn mọi tàu tuần dương bọc thép đối phương đến mức khó mà biện hộ cho việc đóng thêm nhiều tàu tuần dương hoặc lớn hơn. Ưu thế này còn được mở rộng bởi sự ngạc nhiên mà cả Dreadnought lẫn Invincible đem lại, nhắc nhở hầu hết hải quân các nước phải trì hoãn chương trình chế tạo của mình trong khi sửa đổi triệt để các thiết kế. Điều này đặc biệt đúng cho tàu tuần dương, vì chi tiết của lớp Invincible được giữ bí mật lâu hơn; việc này khiến cho chiếc tàu tuần dương bọc thép tiếp theo của Đức Blücher chỉ được trang bị pháo cỡ 208 mm (8,2 inch), và đã trở nên lạc hậu ngay trước khi được hạ thủy.
Ưu thế sớm có được về tàu chiến chủ lực của Hải quân Hoàng gia đã đưa đến việc từ chối một thiết kế vào năm 1905-1906 và về bản chất đã gắn liều các khái niệm tàu chiến-tuần dương và thiết giáp hạm. Thiết kế "X4" kết hợp vỏ giáp đầy đủ và vũ khí của Dreadnought với tốc độ 46 km/h (25 knot) của Invincible. Tuy nhiên, người ta không chứng minh được chi phí bổ sung trước các nhà lãnh đạo hiện tại lẫn chính phủ của Đảng Tự do mới đang có nhu cầu về kinh tế; chiếc Bellerophon chậm hơn và rẻ hơn, một bản sao gần gũi với Dreadnought, được chấp thuận thay thế.
Tuy nhiên, vào năm 1911, người Đức bắt đầu có được tàu chiến-tuần dương của riêng họ, và ưu thế của các tàu chiến Anh không còn được đảm bảo. Chiếc SMS Von der Tann, được bắt đầu vào năm 1908 và hoàn tất vào năm 1910, mang theo tám khẩu pháo 280 mm (11,1 inch) nhưng lớp vỏ giáp dày 280 mm (11,1 inch) cung cấp sự bảo vệ tốt hơn nhiều so với lớp Invincible. Hai chiếc thuộc lớp Moltke cũng tương tự nhưng mang theo mười khẩu 280 mm (11,1 inch) trên một thiết kế được cải tiến. Hải quân Đức không chia sẻ quan điểm của Fisher về việc tàu chiến-tuần dương sẽ như thế nào; tuy nhiên, họ có thể chế tạo tàu tuần dương bọc thép theo những điều khoản của Luật Hải quân, và dùng quyền này để bắt kịp hay qua mặt các tàu chiến-tuần dương Anh.
Thế hệ tàu chiến-tuần dương tiếp theo của Anh là ba chiếc thuộc lớp Indefatigable. Những chiếc này được cải tiến đôi chút từ Invincible, vốn sửa chữa một số khiếm khuyết của những con tàu trước đó, nhưng về căn bản được chế tạo cùng một tính năng. Người Anh bị ngăn trở trong dịp này do sự bí mật che phủ việc chế tạo chiếc tàu chiến-tuần dương Đức và đặc biệt là về lớp vỏ giáp dày của Von der Tann. Những áp lực chính trị về việc giảm chi phí cũng đóng một vai trò trong việc lựa chọn thiết kế của Indefatigable, và lớp này hầu như được xem là một sai lầm.
Thế hệ tàu chiến-tuần dương tiếp theo của Anh mạnh mẽ hơn đáng kể. Đến những năm 1909-1910 bầu khí chính trị đã thay đổi; mong muốn cắt giảm chi phí giờ đây bị lấn át bởi một ý thức khủng hoảng quốc gia trong sự tranh đua với Đức. Một cuộc khủng hoảng chính trị ngắn và một cơn hoảng loạn về hải quân đã đưa đến việc chấp thuận đóng tám tàu chiến chủ lực vào năm 1909-1910. Fisher đã gây áp lực cho tất cả chúng đều là tàu chiến-tuần dương, nhưng không thể thúc đẩy mọi việc theo đường hướng của ông, nên chúng bao gồm sáu thiết giáp hạm cùng hai tàu chiến-tuần dương thuộc lớp Lion. Chúng mang tám khẩu hải pháo 343 mm (13,5 inch) Mk V, kiểu vũ khí tiêu chuẩn được trang bị cho những thiết giáp hạm "siêu-dreadnought" cùng thời kỳ đó vốn mang đến mười khẩu. Tốc độ được nâng lên đến 50 km/h (27 knot), và Lion cũng có lớp vỏ giáp tốt hơn so với những tàu chiến-tuần dương Anh trước đó, với độ dày 229 mm (9 inch) dành cho đai giáp và tháp pháo; dù sao, việc bảo vệ vẫn không tốt bằng những thiết kế của Đức. Hai chiếc thuộc lớp Lion được tiếp nối bởi chiếc Queen Mary hầu như tương tự.
Tương phản với sự tập trung của người Anh vào việc gia tăng tốc độ và hỏa lực, người Đức phát triển hơn nữa vỏ giáp và khả năng chịu đựng trên chiếc tàu chiến-tuần dương tiếp theo của họ Seydlitz, được thiết kế vào năm 1909 và hoàn tất vào năm 1913, một phiên bản cải tiến của Moltke. Tốc độ được gia tăng thêm 1 knot lên 49 km (26,5 knot), trong khi độ dày vỏ giáp được tăng lên 305 mm (12 inch), tương đương với lớp thiết giáp hạm Helgoland vốn chỉ mới một hoặc hai năm trước đó. Seydlitz là chiếc tàu chiến-tuần dương Đức cuối cùng được hoàn tất trước Đệ Nhất thế chiến.
Bước tiếp theo trong thiết kế tàu chiến-tuần dương đến từ Nhật Bản. Hải quân Đế quốc Nhật Bản đã vạch kế hoạch cho những chiếc thuộc lớp Kongō từ năm 1909. Hải quân Nhật xác định rằng vì nền kinh tế của họ chỉ có thể hỗ trợ số lượng tương đối ít hơn tàu chiến, mỗi chiếc cần phải mạnh mẽ hơn so với những chiếc có thể là đối thủ. Ban đầu lớp tàu này được dự tính căn cứ vào Invincible làm tiêu chuẩn; tuy nhiên, sau khi được biết về kế hoạch của người Anh cho lớp Lion, và nhiều khả năng là những chiếc thiết giáp hạm mới của Hải quân Mỹ sẽ được trang bị cỡ pháo 355 mm (14 inch), người Nhật quyết định thay đổi đáng kể kế hoạch của họ cho một chiếc tốt hơn. Một kế hoạch mới được đặt ra, mang tám khẩu pháo 355 mm (14 inch) và có khả năng đạt tốc độ 51 km/h (27,5 knot), vì vậy đã nhỉnh hơn lớp Lion của Anh về tốc độ và hỏa lực. Các khẩu pháo hạng nặng được bố trí tốt hơn, đặt trên những tháp pháo trước và sau mà không có những tháp pháo giữa tàu. Sơ đồ vỏ giáp cũng cải tiến nhỉnh hơn so với lớp Lion với vỏ giáp 229 mm (9 inch) cho tháp pháo chính và 203 mm (8 inch) cho tháp súng nhỏ. Chiếc đầu tiên trong lớp được chế tạo tại Anh, và thêm ba chiếc nữa được đóng tại Nhật. Người Nhật cũng xếp lớp lại những chiếc tàu tuần dương bọc thép mạnh mẽ của họ Tsukuba và Ibuki như những tàu chiến-tuần dương, mang theo bốn khẩu pháo 305 mm (12 inch), nhưng dù sao chúng cũng có hỏa lực yếu hơn và chậm hơn.
Chiếc tàu chiến-tuần dương Anh tiếp theo Tiger, về đại thể dựa trên kiểu mẫu của Lion nhưng cũng chịu ảnh hưởng của các tàu Nhật. Nó giữ lại tám khẩu pháo 343 mm (13,5 inch) như những chiếc tiền nhiệm, nhưng được sắp xếp để có góc bắn tốt hơn. Nó nhanh hơn, đạt được tốc độ 54 km/h (29 knot) khi chạy thử, và mang một dàn pháo hạng hai mạnh. Tiger cũng có vỏ giáp tốt hơn về tổng thể với chỗ dày nhất là 229 mm (9 inch), trong khi chiều cao của đai giáp chính cũng tăng lên.
Năm 1912 chứng kiến việc bắt đầu chế tạo thêm ba chiếc tàu chiến-tuần dương Đức thuộc lớp Derfflinger, những tàu chiến-tuần dương đầu tiên của Đức trang bị pháo 305 mm (12 inch). Những con tàu xuất sắc này, giống như Tiger và Kongō, có những khẩu pháo được bố trí bắn trực tiếp phía trước và phía sau có hiệu quả lớn hơn. Vỏ giáp và tốc độ của chúng tương tự như lớp Seydlitz trước đó.
Vào năm 1913, Đế quốc Nga cũng bắt đầu chế tạo bốn chiếc lớp Borodino, vốn được thiết kế để phục vụ tại biển Baltic. Những con tàu này được thiết kế để mang 12 khẩu pháo 355 mm (14 inch) với vỏ giáp dày đến 305 mm (12 inch) và tốc độ tối đa 49,3 km/h (26,6 knot). Lớp vỏ giáp dày và tốc độ tương đối chậm của những con tàu này khiến chúng tương tự như những thiết kế Đức hơn là những con tàu của Anh; tuy nhiên, việc chế tạo Borodino bị trì hoãn bởi Thế Chiến I và tất cả bị tháo dỡ trong cuộc Cách mạng Nga (1917).
Đến năm 1914, chỉ có Anh, Đức và Nhật có tàu chiến-tuần dương, và Nga đang đóng một số. Trong nhiều dịp, đã có thể chỉ ra thời điểm mà khái niệm về tàu chiến-tuần dương và thiết giáp hạm được xem là cùng một kiểu tàu. Điều này đúng cho thiết kế "X4" năm 1906 và những chiếc Borodino của Nga, cũng như có thể xếp loại toàn bộ chương trình tàu chiến-tuần dương của Đức. Tuy nhiên, nó càng đúng hơn trong thiết kế thiết giáp hạm mới nhất của Anh; lớp Queen Elizabeth được thiết kế để đạt được tốc độ 46 km/h (25 knot), ngang bằng với những tàu chiến-tuần dương thế hệ đầu tiên từng đạt đến, trong khi lại được trang bị tám khẩu pháo 381 mm (15 inch) và vỏ giáp dày cho đến 381 mm (15 inch). Queen Elizabeth là những thiết giáp hạm nhanh thực sự đầu tiên, và có thể đã đưa đến sự kết thúc việc phát triển của tàu chiến-tuần dương như một tuyến độc lập. Chủ yếu là nhờ ảnh hưởng của Jacky Fisher mà việc phát triển tàu chiến-tuần dương vẫn được tiếp tục.