В первом варианте замена башен и орудий вызывала увеличение веса на 70 т. Дополнительно на грибовидном мостике открыто устанавливались четыре 120-мм и несколько малокалиберных пушек, вес которых с 200 выстрелами на каждое орудие равнялся еще 64 т, что в общей сложности давало перегрузку около 134 т. Она компенсировалась за счет уменьшения запаса угля. Дополнительно устанавливались элеваторы подачи снарядов, переделывались стеллажи в крюйт-камерах под новые более длинные снаряды и заряды к орудиям главного калибра. Этот проект, имевший самую малую перегрузку, по мнению А. Е. Леонтьева, имел существенный недостаток: стрельба могла производиться, ввиду небольшого расстояния дульного среза, всего на 0,6 м от палубы лишь на углах, близких к траверзу. Кроме того, стрельба на предельных углах в районе грибовидной надстройки совершенно исключала нахождение прислуги у 120-мм орудий.
Второй вариант частично устранял недостатки первого. В нем А. Е. Леонтьев предложил соорудить вместо грибовидной надстройки каземат и разместить в нем четыре 152-мм орудия, а также устроить кормовую надстройку, о которой в МТК говорили уже более десяти лет. Общая перегрузка во втором проекте составляла около 226 т, то есть на 91 т больше, чем в первом, а увеличение осадки равнялось 0,076 м, но ценой этого улучшались боевые качества корабля. И все же оба проекта не допускали стрельб на нос и корму из-за малого отстояния стволов над палубой, и угол обстрела ограничивался всего 52° на каждый борт в районе траверза.
В третьем проекте А. Е. Леонтьев для достижения угла обстрела до 220° предложил поднять обе башни на 2,3 м, удлинить каземат и разместить в нем уже шесть 152-мм орудий. Производство этих работ, в свою очередь, требовало значительного переоборудования и соответственно вызывало перегрузку по предварительным подсчетам до 674 т и увеличение осадки на 0,304 м. Правда, это частично можно было компенсировать за счет уменьшения запасов угля.
Все три варианта в целях экономии не включали в себя переделку механизмов, котлов и замену брони. *Башни одинакового диаметра со старыми планировали спроектировать и построить на Обуховском заводе.
После обсуждения в МТК и по настоянию главного артиллериста Кронштадтского порта полковника Кроткова решили перестраивать броненосец по третьему проекту "как наиболее выгодному в артиллерийском отношении".
Только в середине февраля 1900 года главный инспектор кораблестроения Н. Е. Кутейников предложил корабельному инженеру И. Г. Бубнову заняться более детальной разработкой чертежей, производством расчетов, а затем уже и непосредственно руководить перевооружением "Петра Великого". В мае того же года И. Г. Бубнов занялся определением метацентрической высоты. Для этого на корабль погрузили 73,5 т чугунного балласта, из которого 1,8 т пошло на придание броненосцу нулевого крена. Остальные части разложили поровну по бортам на расстоянии 7,85 м от диаметральной плоскости. При этом "Петр Великий" имел среднюю осадку 6,2 м и высоту борта на миделе 4,47 м. Для измерения углов крена на грот-мачте и в районе кормы устроили отвесы длиной соответственно шесть и три метра. После нескольких опытов по замеру углов крена от перемещения балласта с одного борта на другой рассчитали координаты центра тяжести и из представленных И. Г. Бубновым в МТК данных опытов, таблиц вертикальной и продольной нагрузки вычислили, что "Петр Великий" при полном водоизмещении 10 000 т и соответствующей этому средней осадке 7,82 м имел бы метацентрическую высоту 1,93 м, позволяющую безбоязненно производить любую модернизацию.