ペンシルベニア級戦艦
ペンシルベニア級の舷側装甲帯は1番主砲塔から4番主砲塔の弾薬庫を防御すべく長さ125m・高さ5.3mの範囲を防御した。水線部装甲は前級と同じく343mmで、上側343mm、下側203mmとテーパーしている。水線下防御はあまり重視されておらず、1層式の重油タンクと38mm厚の装甲板で浸水を止める考えで艦底部のみ三重底であった。
水平甲板の装甲は舷側装甲と接続した主甲板装甲で敵弾を受け止め、剥離した装甲板の断片(スプリンター)を下甲板で受け止める複層構造とした。主甲板が最厚部で63~76mm、下甲板が38mmで水線部装甲と接続する部分は傾斜している。また、ペンシルベニア級から煙突の基部から敵弾が突入するのを防ぐため、機関区の煙路基部に343mmの垂直装甲が施されている。主砲塔の装甲は三連装砲塔は前盾は457mm、側盾254mm、後盾229mm、天蓋127mmと重装甲だった。
1930年代の第一次近代化改装時に戦訓により甲板防御と水雷防御の強化が行われ、甲板防御は120mmへと強化された。水雷防御面では前述した機関の換装に伴う機関スペースの減少により、機関区に1層分の防御層が追加されて2層構造となった。更に水雷防御と断片防御のために38mmから76mmへと装甲板への厚みが増した。その他に司令塔の天蓋に追加装甲で102mm装甲が張られた。
ペンシルベニア級は1911年からアメリカ海軍が研究していた標準型戦艦に基づいて1912年にようやく設計がまとまり、1913年度計画において2隻の整備が企画されたが、前級よりも建造予算がかかったために2番艦を建造するには1914年度計画で議会の承認が得られてからであった。ペンシルベニア級の基本設計はネバダ級戦艦の改良型といえる艦級であり、船体長および排水量は1割ほど増加し、船体が拡大できたために武装は計画通りに45口径14インチ主砲は2門が追加されて12門を搭載する事が出来た。また艦幅が広がった事により直結タービンを前級の2軸から4軸推進となり僅かながら高速化することができた。また副砲として51口径5インチ砲が舷側に装備されたが、波の影響を受けることが判明するとそれらは撤去されることとなった。アメリカ海軍の評価として対抗性、居住性に優れ評判の高い艦級だった。
真珠湾攻撃後に復旧された「ペンシルベニア」の艦橋構造は更なる大型化を施され、前部マストは頂上部に見張り所とアンテナを載せた軽量な三脚式とし、測距儀や射撃方位盤は箱型の艦橋の上部に移設された。煙突の位置は煤煙が前部マストに逆流するのを防ぐため、三脚マストの間を抜けるように接近されて少しでも煤煙を後方に逃すため筒状のファンネルキャップを後方に傾けて装着した。後部マストはレーダーアンテナを載せた小型の三脚マストが設置され、射撃照準装置は代わりに大型化した後部艦橋に移設された。射撃レーダーも最新のMark8に更新された。対空警戒レーダーも前部艦橋の頂上部にSGレーダーアンテナが、後部艦橋上にSCレーダーが設置された。これら艦橋構造が大型化したため、機関復旧時に煙突は2本煙突から、艦橋に接続した1本煙突に変更となった。
武装面においては対空火器も12.7cm(38口径)高角砲を連装砲架で舷側甲板上に片舷4基ずつ計8基、近接火器としてボフォース 4cm(56口径)機関砲を上部構造物の周囲に四連装砲架で8基、エリコン 2cm(76口径)機関砲を単装砲架で16丁搭載した。この改装により満載排水量は35,400トンに達した。
1930年代の第一次近代改装の際に、主砲は新型砲塔のMark 10 1933年型 35.6cm(45口径)砲に更新された。その性能は重量680.4kgの主砲弾を竣工時の倍の仰角30度で射距離31,360mまで届かせる事ができる性能で、射距離21,400mで舷側装甲305mmを、射距離10,520mで457mmを貫通できるなど大幅な貫通力向上であった。砲塔の俯仰角能力は仰角30度・俯角5度で旋回は首尾線方向を0度として左右150度の旋回角度を持っていた。発射速度は毎分1.75発である。
この時に高角砲は新型のMark 17 12.7cm(25口径)高角砲に更新された。その性能は重量24.43kgの砲弾を仰角85度で最大射高8,352mまで、仰角45度で最大射程13,259mまで届かせる事ができるこの砲を単装砲架で装備した。砲架の仰角は85度・俯角15度で動力は人力を必要とした。発射速度は毎分15~20発、砲身の射界は300度の旋回角度を持っていたが実際は上部構造物により射界は制限があった。
就役後に近接対空用にブローニング社の「ブローニング 12.7mm(90口径)機関銃」が追加されたのに伴い、新型の機関砲として「Mark 1 2.8cm(75口径)機関砲」が採用された。その性能は重量416gの砲弾を仰角90度で最大射高5,791mまで、仰角40.9度で最大射程6,767mまで届かせる事ができる機関砲を四連装砲架で装備した。砲架の仰角は115度・俯角15度で動力は人力を必要とした。発射速度は毎分150発、砲身の射界は露天では360度の旋回角度を持っていたが実際は上部構造物により射界は制限があった。