与无畏舰时代不同的是，在超无畏舰的发展过程中，主炮因竞相追求大口径化而提高了性能，舰型也急速向大型化发展。俄里翁级刚刚装备了大口径主炮，日本的金刚级战列巡洋舰、美国的纽约级就已经采用了356毫米（14英寸）45倍径主炮。于是，英国便在1912年度计划的伊丽莎白女王级战列舰上装备了381毫米（15英寸）42倍径主炮。日、美海军则针锋相对，根据1916年度计划又分别开始建造装备16英寸（406毫米）主炮的长门级战列舰和科罗拉多级战列舰。
如上所述，英、美、日三国在超无畏舰时代互相竞争并推进了主力舰装备巨炮的发展，以至于18英寸（456毫米）级重炮搭载舰的计划也已经被担上议事日程。
超无畏舰均将主炮塔配置在中心线上，前、后部的炮塔以背负式配置，使防御设计变得更容易。通常343~356毫米级主炮搭载舰装备8~12门主炮，381~410毫米级主炮搭载舰装备6~8门主炮，但炮塔数量的增多也对舰体的防御和动力装置配置方面产生不利的影响。
美国海军开发了356毫米三联装主炮塔，在10门主炮搭载舰上与双联装炮塔同时装备，在12门主炮搭载舰上则只装备三联装主炮塔，在舰体前、后部均以背负式配置4座炮塔，以后直到进入条约时期也一直坚持装备4座炮塔。日本海军的12门主炮搭载舰装备6座双联装炮塔，在设计上略逊一筹。
随着驱逐舰的发展和鱼雷射程的不断增大，英国海军又在建造铁公爵级战列舰和“虎”号战列巡洋舰时开始恢复装备副炮，装备的是152毫米45倍径炮。美国海军则直到条约时代一直维持装备127毫米51倍径炮。(图13)
英国海军在装备副炮的同时还开始装备对付飞机的76毫米高射炮，其它国家也紧随其后装备了相同的炮，但德国海军战列舰装备的是88毫米高射炮。
在防御方面，美国内华达级战列舰创新性地引入了集中防御方式。为了在限定的重量内实施更有效的防御，只在舰体要害部位施加坚固的装甲防御，其它非装甲部分则设置更细致化的水密隔舱结构，以控制受损时的进水范围，此即所谓重点防御方式。另外，当时美国海军还判断命中非装甲部位的穿甲弹能够贯通而不会炸裂。以后，集中防御方式成为近代战列舰防御方面不可缺少的设计，各国建造战列舰时也遵循了这个设计思想。
动力装置方面，1912年度计划的英美战列舰采用了燃油型锅炉，伊丽莎白女王级减轻一些防御使航速达到24节，是最早的高速战列舰。内华达级采用了同样的锅炉，节省的重量则用于加强防御。美国海军考虑到改进巡航时的燃料经济性，在1914年度计划的“新墨西哥”号战列舰上，虽然还是使用无畏舰时代的直接传动式蒸汽轮机，但采用了蒸汽轮机-电气推进方式。由于效果良好，直到1920年度建造战列舰时均采用这种方式。(图14)
四、“巨炮大舰”主义的高潮
1916年5月，英德两国主力舰队在日德兰海域进行大规模交锋。此后，德国公海舰队再也不曾在海面上出现过，这似乎说明英国人胜利了，但从损失程度来看，似乎又可以说是德国人胜利了。日德兰海战并没能结束第一次世界大战，它只是动摇了英德双方争夺海上霸主的信心。
1.势均力敌的较量
1916年5月31日，在谢尔上将的指挥下，德国公海舰队出海了。舰上的水兵们发出了一片欢呼声，但他们并不清楚自己将会面临什么样的命运。德国的舰队浩浩荡荡地驶向北海，希望能拦击英国舰队。
谢尔打算诱出皇家海军的部分兵力，然后偷袭，交火后再撤退。如果英国超级舰队被诱进北海，他会让自己的海下奇袭者尽可能多地击沉对方的超级无畏舰。
正当谢尔精心准备自己的作战计划时，英军的密码破译人员也在紧张地工作着，他们让皇家海军在两周前就已经破译了德国潜艇发出的无线电信息。5月30日，他们又破译了谢尔将于次日清晨发动进攻的计划。随后，英国的飞机捕捉到德国舰队的身影。这是第一次在舰队行动中动用飞机，但其作用却没能得到充分发挥，因为指挥官贝蒂的旗舰根本没能收到确认敌情的无线电报。
德国巡洋舰队指挥官弗兰斯少将于下午3时20分看到了海面上贝蒂的战列巡洋舰队。28分钟后，隆隆的炮声响起，海面上立刻硝烟弥漫。德军的炮火击中了英军的护卫舰队，他们的武器精准得可怕，在30分钟时间里，贝蒂就失去了2艘战列巡洋舰“不屈”号和“玛丽皇后”号及舰上的所有船员。之后，英国的战舰也不甘示弱，把德国战舰炸得只剩下漂浮在海上的一片片残骸。
此时，海面上卷起阵阵的狂澜就像贝蒂的内心，但他还是十分沉着地实施着自己的既定作战方案。他使德国人经历了战争中最可怕的噩梦——直接面对超级舰队的进攻。
下午六点左右，英军44艘最强大的战列舰投入战斗。此时，战舰上那填满炮膛的炮弹聚集了英国海军官兵所有的愤怒，随着指挥官的一声号令，它们将一团团的怒火直接射向敌人。开火后，双方的巡洋舰、鱼雷艇和驱逐舰也参加了战斗。密集的炮火顿时覆盖了大片海域。
在谢尔的调遣下，德国舰队终于逃脱了英国超级舰队的攻击。由于害怕水雷和潜艇，杰利科没有追击，战斗似乎结束了。但是，半小时后，谢尔又径直驶向英军超级舰队，来了个“自杀转航”，他将船上的军火全部打了出去。之后，谢尔做了180度的大转弯，向着来时的路调转，在重重烟雾和鱼雷的掩护下，率领自己的舰队全速驶离战场。
此时的杰利科做出了一生中最令人匪夷所思的一个决定：调转船头，任德军舰队离去。
当德国的战舰蹒跚地回到了港口，无言地停泊在自己的港湾中，那被英国大炮打得伤痕累累的舰体似乎在向人们诉说着战争的残酷。
2.“梦幻般的胜利”
德国人认为，这是一次“梦幻般的胜利”。威廉二世更是喜出望外，并颁给谢尔最高奖章——蓝勋章。但谢尔却认为，他的确在技术上获胜了，但绝不是战略上的。
其实，德国官方最初的战斗报道是失实的。他们试图忽略自身的伤亡，夸大英国的伤亡，但胜利不只是体现在伤亡数字上，因为谁最终获取优势谁就获得胜利。德国人在碰到英国超级舰队而转身逃跑时，其实就已经败了。
而此时的英国，英王乔治也身着笔挺的海军军服到舰队视察，看望日德兰海战归来的“英雄们”，表达对他们的敬意。但对于以海军为荣的英国人来说，日德兰海战是一场令人彻底失望的战役。因为在海战中牺牲的8500名水手中，有6000多名是英国人。随着第三艘战列巡洋舰“无敌”号沉入海底的水手就有2000多人。此次战役有14艘英国战舰、10艘德国战舰葬身海底。
抛开日德兰海战的战略意义不谈，这次战役体现了英德两国的工业成就。战列舰很清晰地展示出这些国家的创造能力。它们是由英德两国的精英们手工制造的。如果从大的范围来看，它是一场蓄谋已久的阴谋，是一场注定要牺牲许多生命的战役。(图16)
3.海战史上重大的转折
在此役中发挥威力的潜艇、驱逐舰、鱼雷等以及飞机的配合使用，已经将战列舰的长处与短处摆在人们面前，这是海战史上重大的转折。
此役说明，战列舰能够承受轻型装甲战列巡洋舰所不能承受的猛烈打击，这是它的长处。但由于传感器和通信技术都达不到要求指挥官要想完全控制自己战舰的进攻却相当困难，而命令舰队撤离就容易多了。
一方面，英国战列巡洋舰因遭到远距离火炮打击而被击穿了炮塔顶盖，引起弹药库起火爆炸而沉没；另一方面，德国主力舰虽受伤大量进水和发生火灾，但由于加厚了装甲，在塔炮中灌了水而侥幸不沉，仍然能带伤返回基地。在装配着光学仪器的马克一号眼球的导引下，炮弹是可以水平发射的，但却由于没有雷达装置，仍要像18世纪那样需要靠信号旗来指挥。
日德兰战役之后，德国最高指挥部决定：放弃战列舰，改用一种更为有效的海战武器——U型潜艇。而各国的战列舰设计者也开始借鉴德舰的水密结构和塔炮防护了。
4.英国航母的遗憾
英国的航母也参加了此次战役，但未能奏效。这是由于“坎帕尼亚”号航母归属主力舰队指挥，而航速较慢的“恩格达恩”号航母则配属在战列巡洋舰部队。战斗爆发时，“恩格达恩”号按计划随队离港出海，而“坎帕尼亚”号却因未收到信号，仍然停靠在与其相距一段距离的码头。直到第二天它才收到信号，但早已被远远地甩到了后面。
5月31日的下午，“恩格达恩”号上的飞机对敌人进行侦察，但由于舰载无线电设备的落后，使它给母舰发回的三份情报因花费了很长时间，而没有奏效……这些遗憾，给英国皇家海军敲响了警钟，也为他们建造新的航母提供了契机。
战列舰的发展与后时代
“无畏”号被称为新时代的战列舰，但其本身也是基于过去发展成熟的技术基础之上的。也就是说“无畏”号也采用了过去的技术成果，当时的造舰技术日新月异，新型舰艇仅过几年就已经步入陈旧落伍状态。其背景是动力装置和火炮制造技术的飞速发展，以及在此基础上的制铁、制钢等相关技术的迅猛发展。(图17)
一、发展与变革
从理论上讲，各国的科学研究不断进步。造船业相关学会学术活动日益活跃，部分技术情报也得以共享。以往各国的战列舰的发展过程可以说因建造国家的不同而各具特色，但“无畏”号以后造舰设计发展已走向具备共同的尺度和要素（当然各国也分别进行了独自尝试）方面。可以说，建造舰艇已从依靠经验和技能的时代发展到了体系化技术时代。
“无畏”号进行设计时，立足于建造全面胜过以往舰艇的战列舰。该舰也反映了对日俄黄海海战等战例的研究分析，其中重点是主炮火力的增强、射击范围的增大及航速的提高。(图18)
为此，“无畏”号主炮塔的配置和船形都相对于以往战列舰发生了突破性改变。另外，在防御方面也有很大的变化，由于重视水下鱼雷防御，英军作了相应的设计考虑。为了达到超过以往战列舰3节左右的高速，该舰舰型设计得比以往战列舰更加细长。同时，该舰还废除了过去战列舰标准装备的冲角（冲头）。但是，舰艏形状仍与当时的军舰相同，水线以下向前方突出。以后各国的战列舰也长时间采用这种舰艏形状，但这是包括结构在内的经验规则所起的作用。
随着航速的提高，尾舵采用了双舵方式，但未能有效改善转弯半径。值得一提的是该舰采用了蒸汽轮机、高压、低压及巡航涡轮组成的四轴推进。考虑到航速增加和远洋航海性能，还设置了船艏楼，舰艏干舷也较高。
其5座相同口径的主炮塔，达到以往战列舰的两倍以上，其中3座炮塔配置在中心线上，另2座为了扩大射击角度而分别配置在两舷。这种配置是在背负式炮塔出现之前的过渡型方式，但在背负式炮塔开始应用之后，仍采用了一段时期。
在防御方面可以看出，该舰在要害部位实施重点集中防御。另外，还设置了鱼雷防护纵向隔壁。当时，装甲的开发也随着大口径火炮的进步而飞速发展。制铁及冶金的技术革新显著，钢材加工也发展出铆接、轧钢及气割等技术，铸造锻造也发展到机器加工，一些目前仍通用的技术在20世纪初已被广泛应用，使制造出轻且坚固的装甲成为可能。
战列舰的发展史也可以说是装备主炮、防御结构及装甲的发展史。为了应对主炮的演化，装甲也随之进行发展演化，从而又推动了主炮进一步发展，如此反复进行。
开创期的装甲舰，其防御是在木壳舰体的表面上安装铁质材料，而后为了提高抗毁性又开发了装甲板（防御铁甲）。装甲板是舰体的强度附加材料而非构成部分，通常是安装在舰体结构上，这种独特的防御结构和主炮火力一样同为战列舰最为重要的
要素。
在无畏舰时期以前，从复合铁甲到哈维式铁甲、哈维式镍铁甲、克虏伯式铁甲、维克斯式铁甲，相继有多种铁甲被开发出来。随着铁甲的发展演化，同一强度所需的铁甲厚度明显减小。例如，日本海军战列舰“富士”号的侧舷铁甲（复合铁甲）为457毫米，而“三笠”号（克虏伯铁甲）只有229毫米，减少近一半，而抗毁性能反而提高。
无畏舰以前的装甲主要安装在侧舷，而且安装范围较大，至无畏舰时期，侧舷装甲被尽可能地集中安装。另外，在动力装置区支撑顶板的甲板侧舷也通常安装水平或者倾斜的装甲，同时在此部分设置的煤舱也成为侧舷防御结构的一部分。
根据日德兰海战的经验教训，各国认识到针对远距离炮战必须加强甲板的水平防御，因而防御范围又扩大到甲板部分。由于采取集中防御的原因，防御区域（舰舯部）和非防御区域（舰艏部和舰艉部）之间的防御隔壁，以及设置在舰艉部的操舵机室的防御等也被认为非常重要。这不仅对于新建造的“后日德兰型”战列舰，在对原有舰进行现代化改装时也得到应用。
同样，水下防御也从主要以设置纵向隔壁为主的单一结构逐渐发展到区域细分化、多层化、扩大装甲范围（水线以下）、安装防雷凸舱等多种方式。侧舷装甲倾斜安装、改变装甲厚度等方式也已很普通，而且各国还尝试使用了各种各样的防御结构，包括将装甲板从外舷移至内部结构当中等。(图21)
海军军备限制期结束后，各国战列舰几乎全部采用了集中防御方式，但防御结构却差别很大，其中水线附近的舯部侧舷的防御结构差异更为显著。
