Исследование указанных в таблице вариантов показывает, что по первоначальному проекту 1903 года вооружение состояло из 4 12-дм. орудий в двух башнях, 12 6-дм. в шести башнях, 16 75-мм. на жилой палубе, 4 75-мм. в казематах и 20 47-мм. на мостиках. В последующих вариантах, до седьмого включительно, крупная артиллерия оставалась без перемен, и все изменения производились за счет противоминной артиллерии, причем тут наблюдаются большие колебания не только в числе, размещении и защите орудий, но даже и в выборе калибра, меняющегося в пределах от 47 до 120 мм. Прочно установился 120-мм. калибр только с седьмого варианта, который относится к 1905 году, в чем, несомненно, сказался опыт русско-японской войны, показавший необходимость увеличения калибра противоминных орудий.
В следующих семи вариантах две средние 8-дм. башни заменены четырьмя 8-дм. орудиями на более легких палубных станках. Хотя такая перемена невыгодно отразилась на углах обстрела и нарушила однообразие 8 дм. установок, зато дала возможность использовать полученный выигрыш в весе на увеличение броневой защиты. Что же касается противоминной артиллерии, то она за это время, оставаясь численно постоянной, начинает постепенно, но очень нерешительно переходить из жилой палубы на навесную, к чему, несомненно, побудила печальная участь кораблей типа "Бородино", у которых 75-мм. орудия были установлены слишком близко к ватерлинии и в малозащищенных жилых палубах.
В последних трех вариантах, отличающихся друг от друга только в деталях бронирования, число 8 дм. казематных орудий увеличено с 4 до 6 за счет тех четырех 120 мм. орудий, которые по предыдущим проектам помещались в том же каземате, где были 8 дм. орудия. Таким образом, существующее вооружение отличается от первоначального тем, что, путем замены двух 8-дм. башен палубными установками, число 8-дм. орудий увеличено с 12 до 14, а противоминная артиллерия вынесена из жилой палубы в казематы на навесную, причем, хотя число противоминных орудий и уменьшено до 12, калибр их повышен с 75 до 120 мм. Вместе с тем значительно улучшена и броневая защита корабля.
Первоначальное бронирование корабля видно на приложенном чертеже и таблице.
Когда в 1905 году было решено перейти на 120-мм артиллерию, то чтобы сохранить осадку 26 фт. (для Суэцкого канала), постановили: избыток водоизмещения от артиллерийского вооружения покрыть утоньшением брони на вращающихся башнях: в 12дм. с 12 до 8дм., в 8дм. с 8 дм. до 7 и 6дм; кроме того, была уменьшена на 1 дм. толщина неподвижной брони, защищающей подачные трубы.
10-го октября 1905 г. подполковник А.Н. Крылов, состоя консультантом Балтийского завода, подал докладную записку о перебронировании всего корабля на основании опыта войны (см. приложение). Из 3-х предложенных им вариантов 2 были при условии уширения корабля на 3 фт. и один без такового, но в зачет увеличения углубления на 1 фт.
Помимо бронирования всего борта сплошным поясом брони, подполковник Крылов предложил снять броню нижней жилой палубы, как находящейся ниже ватерлинии, и взамен забронировать верхнюю палубу. Что касается жилой палубы, то он предлагал сделать скосы от нее к верхнему шельфу нижней бортовой брони и на эти скосы положить добавочные броневые листы. Несмотря на то, что Морской министр вполне согласился с проектами подполковника Крылова, все же проект этот в заседании М.Т. Комитета был отвергнут, а проект Адмиралтейского завода утвержден. Для того чтобы кратко и ясно себе представить всю картину этого сложного вопроса, здесь приведена таблица, показывающая разные варианты бронирования, причем подчеркнуты те элементы, которые были в конце концов осуществлены.
30 декабря 1906 года, т. е. через год после подачи проектов о перебронировании в М.Тех. Комитете было окончательно постановлено следующее: а) каземат 8 дм. орудия сделать 5 дм., б) нос и корму забронировать сплошь бронею 3 и 1/8 дм., в) нижнюю броневую палубу не разбронировывать, так как уже поздно; г) жилую палубу разбронировать в зачет бронирования верхней палубы, заменив два слоя в 2 и 3/8 дм. легкою бронею в 1 дм. и подстилкой 7/8 дм; д) забронировать котельные кожухи.
На всю указанную работу, к сметной стоимости линейного корабля "Император Павел I" — 13 624 000 руб., было сделано добавочное ассигнование в размере 500 000 руб. Вся описанная громадная работа перебронирования имела для корабля только одну небольшую отрицательную сторону, а именно, увеличение углубления корабля на 1 фт., причем надо полагать, что теоретически ход уменьшился на 3/4 узла. Метацентрическая высота хотя и уменьшилась с 5 ф. до 4 ф. и 4 3/4 дм, но осталась в пределах, совершенно безопасных. С другой стороны, перебронирование в такой значительной степени увеличило неуязвимость, что нет никакого сомнения, что в артиллерийском бою со своими сверстниками заграничных флотов, линейный корабль "Император Павел" в этом отношении будет всегда иметь весьма значительные преимущества.