戦艦
3cm砲8門)の3隻が、砲塔などバイタルパートの装甲を貫徹され、弾火薬庫が誘爆・轟沈した。ドイツ側は巡洋戦艦「リュッツオウ」(1916年竣工、26,318t、30.5cm砲8門)が多数の被弾による浸水で航行不能となり放棄された。ドイツ巡洋戦艦は、イギリス巡洋戦艦に比べて防御力重視の設計と、優れた誘爆防止策により、高い抗堪性を発揮した。
イギリスは、ユトランド沖海戦後も変わらず、主力艦戦力では、ドイツを圧倒した。戦争末期にはドイツは起死回生を図り全艦隊で出撃しようとしたが、勝ち目のない戦いに出ることを厭う水兵たちがこれを拒否した。結局、1度きりしか生じなかった主力艦どうしの艦隊決戦は、大戦に何ら影響を与えるものではなかったのである。だが各国は戦艦や巡洋戦艦の設計の問題という観点でしか戦訓を見ようとせず、艦隊決戦が戦局に影響を与えなかった事実は顧みられることがなかった。
機雷や魚雷等による艦の喫水線以下に対する攻撃からの防御を「水中防御」と呼び、水面下の船体側壁を破られることで艦内に大量の水が浸水し、浮力や重量バランスを失い沈没や転覆したり、船体の傾斜により給弾できず継戦不能になるような事態を防ぐことである。このため、フランスの造船士官ルイ=エミール・ベルタンは舷側水面下部分に「細分化された水雷防御区画を設け水密構造」にし、更に「囲堰と呼ばれる水線下防御隔壁装甲を設けることにより浸水をその区画だけに極限する方法」を1880年代に発表し、以降の各国戦艦に取り入れられ用いられている。後にこの水密区画の一部にあらかじめ液体を満たして衝撃を和らげながら浸水による重量不均衡を避ける方法も考え出された。
それまでほぼ無防備であった、水中爆発に対する防御用の装甲(水雷防御隔壁)を備えたのは、これもフランスで建造されたロシア戦艦ツェサレーヴィチが嚆矢であるとされている。当時の戦艦の多くは防護巡洋艦の甲板防御を取り入れており、水線近辺の位置に装甲を施した防御甲板を備え、その端を斜めに折り曲げて舷側装甲の下端に接続させていた。ツェサレーヴィチはこの斜め部分を真下に折り曲げて艦底部まで伸ばし、水中爆発に対する防御隔壁としている。
水中爆発による被害は、衝撃波、水圧、爆発による破片によりもたらされる。水中防御はこれらの被害を防ぐ事を目的としており、外板(爆発地点)から隔壁までの距離を十分に取り、その間に空虚部と燃料庫(石炭庫や重油タンク)を層にするなどして威力を減衰させる事を意図している。
一方高角砲については、1920年ごろまでは航空機が未発達で戦艦の脅威になるとは全く考えられていなかったため、高角砲の搭載はされなかった。1920年ごろより高角砲の搭載が始まったが、この頃は7.6cm単装高角砲を4門と少威力・短射程の高角砲を少数積むのみであった。1930年ごろより次第に航空機の脅威が考慮し始められ、長門型では改装時に12.7センチ連装高角砲4基8門を搭載した。ヴィットリオ・ヴェネト級は新造時より9cm単装高角砲12門を搭載、ビスマルク級では10.5cm高角砲連装8基16門と3.7cm高角砲連装8基16門を搭載した。アメリカが高角砲に替わり5インチ両用砲を装備したのは前述のとおりだが、その門数としては1941年就役のノースカロライナ級で連装10基20門であった。
第二次世界大戦が始めるとすぐにタラント空襲・真珠湾攻撃・マレー沖海戦と航空攻撃によって戦艦が撃沈される事態がたてつづけに起こったため防空能力の強化が考えられ、旧型の戦艦では副砲を降ろして高角砲を追加する改装が行われた。しかし改装を行なっても金剛型で12.7cm砲12門に留まるなど、新造の時点で対空装備が重視されていたノースカロライナ級・サウスダコタ級・アイオワ級の5インチ両用砲20門には劣った。
砲弾の重量を決定するのは(砲弾の材質以外では)、砲弾の形状が相似であれば口径によって決まる。砲弾の形状がより長ければ、同一口径でも重量が増える。砲弾の速度を決定するのは、装薬の量と口径長である。口径長が大きければ、より長時間砲弾に運動エネルギーを与えるので、装薬の量が同じでも砲弾速度はより速くなる。ただし技術的限界を超えて装薬量を増やすと、砲身のブレによる命中率低下を招く。一般には口径が戦艦の主砲の威力をはかる基準値とされ、口径長は45口径前後で装薬量にも大差なく各国とも横並びであった。しかし例外もあり、第一次世界大戦までのドイツ戦艦は、装薬量を増やして砲弾速度を上げたため、口径ではひとまわり大きな英国戦艦の主砲と同等と言われていた。一方の英国戦艦は口径長の増大により対抗したこともあるが、結果として英国製50口径12インチ主砲は砲身のブレが大きく欠陥品とされる。第一次世界大戦後では、主砲の射程距離の延伸により、砲弾速度は重要な要素ではなくなった。長時間空中を進む砲弾の速度は空気抵抗により減少し、いくら高速で撃ち出しても最終的な砲弾速度には変わりがなくなったからである。むしろ山なりの砲弾が落下に転じた際の速度は砲弾重量によって決まるため、ほぼ砲弾重量のみが主砲の威力を決定することになった。第二次世界大戦時の米国戦艦の16インチ砲の砲弾は、長い形状によって重量を増しており、45口径砲は他国よりも砲弾速度は低速、50口径砲は他国の45口径と速度は同等であった。