North Carolina (lớp thiết giáp hạm)
Thiết kế > "I" đến "XVI-D"

Thiết kế "I" đến "XVI-D" khác nhau đáng kể về mọi khía cạnh ngoại trừ trọng lượng rẽ nước tiêu chuẩn và tốc độ. Thiết kế "II" có trọng lượng choán nước 35.743 tấn Anh (36.317 t), mọi thiết kế khác đều là 35.000 tấn, và chỉ có năm thiết kế dự định một tốc độ tối đa thấp hơn 27 hải lý trên giờ (31 mph; 50 km/h); trong đó, chỉ có một thiết kế thấp hơn 26,5 hải lý trên giờ (30,5 mph; 49,1 km/h): thiết kế "VII", với tốc độ 22 hải lý trên giờ (25 mph; 41 km/h). Thiết kế "VII" quay trở lại một tốc độ chậm hơn để có được sự bảo vệ và hỏa lực mạnh hơn, với mười hai khẩu pháo 14 inch (356 mm) trên các tháp pháo ba nòng; và như vậy thiết kế này chỉ đòi hỏi một công suất động cơ 50.000 mã lực càng (37 MW) và một chiều dài chỉ có 640 ft (200 m). Đa số các thiết kế khác đề nghị một chiều dài 710 ft (220 m) hoặc 725 ft (221 m), cho dù có sáu thiết kế có chiều dài thay đổi giữa 660 ft (200 m) và 690 ft (210 m). Tám thiết kế đầu tiên ("I"–"IV-C") mang chín khẩu pháo 14 inch (356 mm), nhưng cũng có nhiều phương án kết hợp khác được đề xuất, bao gồm cấu hình tám khẩu 14 inch trên hai tháp pháo bốn nòng, thiết kế "V" thậm chí có hai tháp pháo bốn nòng 406 mm (16 inch), hoặc tám khẩu 356 mm (14 inch) trên bốn tháp pháo nòng đôi trên thiết kế "VIA" và "VIB", và mười, mười một và mười hai khẩu pháo 356 mm (14 inch). Văn phòng Chế tạo và Sửa chữa lưu ý với sự bực bội rằng họ được yêu cầu thiết kế một con tàu tương đương với chiếc tàu chiến-tuần dương HMS Hood của Anh Quốc nhưng với một trọng lượng rẽ nước thấp hơn 5.000 tấn. Đây là kết quả của việc một số giới hạn an toàn thông thường bị hạ thấp hay loại bỏ hẳn, cùng với các vấn đề khác.
Phiên bản "XVI" vào ngày 20 tháng 8 năm 1936 là một con tàu dài 714 ft (218 m) đạt được tốc độ 27 hải lý trên giờ (31 mph; 50 km/h), mà Văn phòng Đạn dược đã chỉ ra nhiều vấn đề nghiêm trọng. Các thử nghiệm trên mô hình cho thấy ở tốc độ cao, các cơn sóng phát sinh từ thiết kế của lườn tàu khiến cho nhiều phần thấp của con tàu bị thấm nước bao gồm cả hầm đạn. Vấn đề càng thêm phức tạp khi Văn phòng này khám phá ra những quả đạn pháo bắn trúng thấp hay bên dưới mực nước có thể gây ra vấn đề lớn khi tác chiến ở khoảng cách từ 10 nmi (12 mi; 19 km) đến 15 nmi (17 mi; 28 km). Những vấn đề khác bao gồm một mối lo ngại về sự bảo vệ chống lại bom ném từ máy bay có thể không thích đáng, vì theo cách nhìn của Văn phòng, công thức dùng để tính toán hiệu quả của chúng là không thực tiễn, và một vách ngăn phía trước được vuốt thon nhọn bên dưới mực nước là một ý tưởng kém do những vấn đề đạn bắn trúng bên dưới mực nước; do đó một mũi tàu hầu như không bọc giáp có thể dễ dàng bị xuyên thủng. Giải pháp cho những vấn đề này hoàn toàn không khả thi; bổ sung thêm các tấm đắp vỏ giáp chung quanh hầm đạn có thể làm vô hiệu hóa hiệu quả của hệ thống phòng thủ chống ngư lôi, còn mở rộng đai giáp sâu hơn gần mũi và đuôi tàu sẽ khiến nó vượt quá giới hạn 35.000 tấn. Ủy ban Tướng lĩnh không ưa thích thiết kế này, cho đó "không phải... là một thiết giáp hạm thực sự" do những vấn đề về tốc độ và vỏ giáp.
Để khắc phục những vấn đề này, một bộ các thiết kế sau cùng, từ "XVI-B" đến "XVI-D", được Bộ phận Thiết kế Sơ thảo đưa ra vào tháng 10 năm 1936. Chúng là những cải biến dựa trên thiết kế "XVI" về một con tàu dài 714 ft (218 m), mang mười hai khẩu pháo 14 inch (356 mm) trên ba tháp pháo bốn nòng, một đai giáp nghiêng 10 độ dày 11,2 inch (284,5 mm), và một sàn tàu dày 5,1–5,6 inch (129,5–142,2 mm). Trong bộ thiết kế sau cùng, chiều dài con tàu được xác định ở 725 ft (221 m) để có tốc độ nhanh hơn, nhưng chỉ có thể trang bị mười một khẩu pháo 14 inch cùng một đai giáp dày 10,1 inch (260 mm). Thay vào đó, một khẩu pháo có thể đánh đổi lấy đai giáp dày 13,5 inch (342,9 mm), và một chiếc khác có thể hy sinh để có tốc độ 30 hải lý trên giờ (35 mph; 56 km/h) cùng tăng thêm một-phần-mười inch cho đai giáp; thiết kế này trở thành kiểu "XVI-C". Ủy ban Tướng lĩnh rất ưa chuộng thiết kế "XVI-C" này, xem nó có đủ sự bảo vệ để chiến đấu và sống sót trong một hàng chiến trận hình thành cùng với các thiết giáp hạm cũ hơn, trong khi vẫn có đủ tốc độ để hoạt động khi được tách ra độc lập, ví dụ như hộ tống tàu sân bay hay dẫn đầu đội tàu tuần dương cướp tàu buôn.
Tuy nhiên, một thành viên của Ủy ban, Đô đốc Joseph Reeves, người từng là một trong các nhà phát triển chủ chốt cho chiến lược tàu sân bay của Hải quân Hoa Kỳ, không thích "XVI-C" vì ông tin rằng nó không đủ nhanh để hoạt động cùng với các tàu sân bay có tốc độ 33 hải lý trên giờ (38 mph; 61 km/h), và không đủ mạnh mẽ để biện minh cho chi phí. Thay vào đó, ông tán thành một phiên bản phát triển từ thiết kế "XVI" đã bị từ chối trước đó, bổ sung thêm sự bảo vệ dưới nước và các tấm thép vỏ giáp bên trong lườn tàu để làm cho các hầm đạn có thể miễn nhiễm với đạn pháo bắn đến bên trên và bên dưới mực nước từ khoảng cách 9,5 nmi (10,9 mi; 17,6 km) hay xa hơn. Giới hạn ngoài của vùng miễn nhiễm được tăng từ 14 nmi (16 mi; 26 km) lên 15 nmi (17 mi; 28 km). Sau các thay đổi khác, Reeves tiếp xúc với Đô đốc William Standley, Trưởng phòng Tác chiến Hải quân, người đã chấp thuận thiết kế "XVI" dưới dạng được cải biến mới nhất ngoài sự hy vọng của Ủy ban Tướng lĩnh, vốn vẫn giữ quan điểm nên chế tạo theo thiết kế "XVI-C". Bổ sung duy nhất của Standley vào các đặc tính là chuyển từ tháp pháo 14-inch bốn nòng sang tháp pháo 16 in (406 mm) ba nòng nếu như có thể viện dẫn đến "Điều khoản Leo thang" trong Hiệp ước Hải quân London thứ hai.