彼得罗巴甫洛夫斯克级战列舰

本级舰全长112.6米、宽21.3米、最大吃水8.6米。设计排水量10,960長噸（11,136公噸），实际建成时各舰超重400到900吨不等。舰体采用全通甲板设计，这也是俄国海军第一批全通甲板的军舰。部分船体采用了双层船底。舰内分为10个水密舱段。轮机舱由一个隔舱分成左右两部分。船体上部，即主甲板和顶层甲板之间的部分作内倾设计；相比起从水线以上就开始内倾的法式设计，本级内倾幅度要小得多。本级各舰拥有着比较高的穩心高度，达到了5.43英尺（1.66），航海性能良好。舰上一般定员为26-27名军官，605-625名水手；首舰彼得罗巴甫洛夫斯克号因为经常作为旗舰使用，乘员可达750人。[1]

本级前两舰共搭载14座圆形锅炉，可以提供压力为8.8標準大氣壓（892千帕斯卡；129磅力每平方英寸）的蒸汽。三号舰塞瓦斯托波尔号与前两艘不同，安装了16座锅炉。全舰共装备两台垂直三段膨胀式蒸汽机，每台各推动一根推进轴。设计动力为10,600匹指示馬力（7,904千瓦特），理论航速16節（30每小時）。前两艘采用的是英国进口的蒸汽机，实际功率都略超过了设计值：彼得罗巴甫洛夫斯克号海试时实际功率11,255匹指示馬力（8,393千瓦特），12小时平均航速16.38節（30.34每小時）；波尔塔瓦号也录得了11,213匹指示馬力（8,362千瓦特），16.29節（30.17每小時）。塞瓦斯托波尔号则是用的国产引擎，尽管多了两座锅炉，依然只能达到9,368匹指示馬力（6,986千瓦特），15.3節（28.3每小時）。由于塞瓦斯托波尔号所采用的轮机形式是由海军部指定的，因此尽管实际值显著低于指标，海军部也不好按合同对承建厂商罚款，最后不了了之。本级各舰可以搭载1,050長噸（1,067公噸）燃煤，10節（19每小時）经济航速下续航距离3,750海里（6,940）。[11]

塞瓦斯托波尔号、波尔塔瓦号和彼得罗巴甫洛夫斯克号（右）

本级主炮为4门40倍径12英寸（305）炮，分别安装在前后的两个双联装炮塔内。火炮的转向和装填均靠水压驱动，不过弹药从弹药库提升至炮塔内这一段是用电力驱动。设计射速90秒每发，实际发射速度只能达到设计值的一半，即大约3分钟一发。炮塔的结构也存在问题，对于大装药炮弹的防护能力很差，需要重新设计进行加强。火炮最大仰角15°，左右幅度270°[12]。每门炮备弹58发，弹重331.7公斤，初速792米/秒，最大射程1万0980米。[13]

副炮为12门加奈1892年式45倍径6英寸（152）速射炮，其中8门位于上层甲板，安装在4座双联装炮塔内；另4门安装在中部舷侧第二层甲板处，仅有炮位，没有装甲防护。有炮塔的8门火炮其转向和炮弹运输为电力驱动，不过火炮俯仰角调整依然需要靠人力控制。装在炮塔内的8门炮射速大约是每分钟2-3发，差不多是舷侧4门的一半；而运输炮弹的电机故障频仍，经常会使得射速下降到只有每分钟1发。这8门炮水平射界135°，最大仰角15°，最大俯角5°；舷侧4门水平射界100°。每门炮备弹200发[14]。弹重41.46公斤，初速792.5米/秒，火炮单独测试时在仰角20°的情况下射程1万1523米[15]。

此外为了防备鱼雷艇，舰上还有大量轻型武器，包括12门哈奇开斯47毫米3磅炮（塞瓦斯托波尔号上只有10门），遍布舷侧以及上层建筑；还有28门马克沁37毫米速射炮，安装在上层建筑和作战桅盘上。[16]

本级的鱼雷武器包括6具鱼雷发射管。4具15英寸（381）鱼雷管位于舷侧水上，其中前部的两具靠近主炮，没有装甲防护；位置靠后的地方另有两具，由上层装甲甲板提供保护。还有两具18英寸（457）鱼雷管位于水下舷侧，受水线装甲带保护，位置在前部主炮弹药库前。另外还可以携带50颗水雷。[14][17]

船上还常备有两门63.5毫米舢板炮，既可以安装在舷侧，也可以安装在小车上以供陆战使用。[6]

本级都安装了柳若尔（Liuzhol）式视距测距仪，利用敌舰垂直的两点之间的角度来得出双方距离；通常测量点选择水线和主桅横梁。舰上的炮术军官在查问其助手得出距离后，计算出所需的仰角和提前量，然后通过盖斯勒式电磁-机械式火控传输系统，将其命令传达给各门火炮或者炮塔。[18]

锚泊中的丹後号，1908-1909年

在本级舰开始建造时，俄国本国钢铁企业尚未掌握厚钢板的制造方法，因此俄国政府向德国和美国的钢铁企业进行采购；尽管如此，相关制造厂商也没有足够的产能同时供应3艘主力舰。因此各舰的装甲类型都不相同：彼得罗巴甫洛夫斯克号使用的是常规的镍钢，塞瓦斯托波尔号采用哈维渗碳钢，而波尔塔瓦号用上了最新式的克虏伯渗碳钢。

彼得罗巴甫洛夫斯克号方面，轮机舱位置的水线装甲带最厚达16英寸（406），到弹药库收窄到12英寸（305）。装甲带的底部厚度减少到8英寸（203）。后两艘的装甲最厚为14.5英寸（368），弹药库位置为10英寸（254），底部则是7.25英寸（184）。水线装甲带长73米，高2.3米，上层的36英寸（914）应该在水线以上。水线装甲带两端的隔舱壁厚9英寸（229），隔舱壁以外的部分没有装甲防护。水线装甲带上方为5英寸（127）厚的装甲板带，长度为两座主炮炮塔的距离，高度为7.5英尺（2,286）。上层装甲带的两端由厚5英寸（127）的倾斜装甲板封闭起来，这层倾斜装甲下接水线装甲带的前后隔舱壁，上接炮塔外筒壁。[19]

炮塔方面，波尔塔瓦号用的是克虏伯钢，另两艘用的是镍钢。主炮炮塔侧壁和下方外筒壁厚度为10英寸（254），顶盖厚2英寸（51）。副炮炮塔侧壁5英寸（127），顶盖1英寸（25）；舰体中部的4门副炮没有装甲防护。司令塔侧壁9英寸（229），中央装甲盒厚度为2英寸（51）。装甲盒保护以外的部分用穹甲甲板作为防护，水平部分2.5英寸（64），倾斜部分3英寸（76）。[20]

主炮塔原本装甲重量为446吨，设计人员经过一番修改，将重量减少到了316-328吨（不计火炮，整座炮塔本身重496吨）。但不久就有人发现这方案结构强度不够，只能进行修改补强，最终把原本节省了的重量基本上又加了回去。即使如此，炮塔依然不是很牢靠，在和平时期都很少允许两门火炮同时全装药射击。

原本舷侧的4门副炮没有装甲防护，日俄战争爆发后人们紧急为这4门炮添加了一层3英寸（76）厚的炮盾。但这层额外加上的炮盾没有得到实战的检验，战争中自始至终没有炮弹击中过这一块位置。