С течением времени конструкторы смогли найти технические решения, позволившие значительно усилить броневую защиту. Со стапелей стали сходить очень удачные корабли, как например французский "Альжери1', ставший одной из причин появления германских тяжелых крейсеров. Как правило, второе поколение "вашингтонцев" получало свою защиту за счет фактического превышения 10000-тонного лимита, в ряде случаев на 20-30%. В этом отношении положение немцев, сразу решивших не придерживаться вашингтонских ограничений, явно оказалось предпочтительнее.
Рассмотрим, насколько удачно им удалось распорядиться данным преимуществом. Для характеристики германского решения следует отметить особенности схем бронирования крейсеров 30-х годов. Доминировали два варианта: первый из них предполагал, по сути, местное бронирование наиболее уязвимых объектов, в первую очередь погребов боезапаса, и, когда оставалась возможность - МКУ. Из-за желания сэкономить как можно больше, защита погребов выполнялась в виде своеобразных "ящиков", закрытых спереди, сзади, с боков и сверху. Они обычно не доходили до бортов (например, на английских крейсерах), оставляя тем самым корабль незащищенным от внешних повреждений и затоплений даже легкими снарядами. Но и в тех случаях, когда броня погребов проходила по внешнему борту (как на американских и японских кораблях), в оконечностях она не поднималась выше уровня воды, поскольку боезапас располагался на нижних платформах. В результате проблемы затоплений по ватерлинии оставались. Другим вариантом, характерным для более поздних представителей данного класса, являлась обычная "линкорная" схема, с единым поясом, прикрывавшим все пространство между крайними башнями, включая погреба и энергетическую установку, и закрытым с носа и кормы броневыми траверзами, а сверху - броневой палубой. Так бронировались все итальянские "вашингтонские" крейсера, такую же схему приняли французы на "Альжери", а советские конструкторы - на крейсерах типов "Киров" и "Чапаев".
Аналогичное решение использовалось и в схеме бронирования германских крейсеров, но здесь имеются весьма существенные отличия. Корабли этого класса всех остальных наций по сути дела соответствовали схеме "все или ничего" - все части корпуса вне цитадели оставались без защиты. Немецкие конструкторы предпочли старую "англогерманскую" схему бронирования, попытавшись даже на крейсерах увеличить ее площадь, прикрыв нос и корму. Другое отличие заключалось в расположении броневой палубы. На прочих крейсерах она выполнялась плоской и проходила по верхней кромке пояса. После долгих дебатов на "хипперах" решили применить традиционную для времен первой мировой войны палубу со скосами, спускавшимися к нижней кромке броневого пояса и создававшим дополнительную преграду для снарядов, попадающих в борт.
В результате расположение брони оказалось весьма консервативным: оно практически полностью повторяло схему бронирования германских легких крейсеров двадцатипятилетней давности, но с увеличением толщины листов. Его основу составлял 80-мм броневой пояс, простиравшийся от шпангоута 26 до шпангоута 164 и имевший наклон 12,5 градусов во внешнюю сторону, увеличивавший сопротивление на 10-20% (в зависимости от дистанции). Высота пояса составляла от 2,75 до 3,85 м, из которых в случае ненагруженного корабля только 0,75 м находилось под водой. Разумеется, что после приема полного запаса топлива погружение пояса значительно увеличивалось, однако в определенных условиях не гарантировало от попаданий ниже брони (как это следует из истории боевой службы: см. "новогодний бой" "Хиппера"). Пояс несколько заходил за концевые башни и перекрывался по концам 80-мм броневыми траверзами, перпендикулярными к диаметральной плоскости. Далее в нос и в корму шли более тонкие плиты: в корме пояс имел практически такую же высоту, но толщину 70 мм, обеспечивая защиту рулевых механизмов и, в известной мере - валопроводов. Он заканчивался на 6-м шпангоуте 70- мм траверзной переборкой. В носовой оконечности высота брони возрастала, но ее толщина уменьшалась до 40 мм, а на последних 3 метрах от форштевня - до 20 мм. Высокий пояс в носу предназначался для защиты от фугасных снарядов, которые в противном случае могли оставить большие пробоины, способствующие распространению затоплений и падению скорости хода из-за дифференте на нос.
Горизонтальная защита состояла из двух броневых палуб: верхней и главной. Толщина верхней палубы изменялась от 25 мм на протяжении котельных отделений до 12-20 мм в остальных частях корпуса. Ее задача состояла в активации взрывателя попавшего снаряда, который имел шанс сдетонировать, не достигнув нижней палубы, и в "сдирании" бронебойного наконечника, если снаряд оборудовался таковым. Сверху эта палуба покрывалась толстой обшивкой из тиковых брусьев (на полубаке - 8,5 см, в остальных частях - 5,5 см).