Как выяснилось, большую опасность для корабля представляла потеря остойчивости от накопления воды при тушении пожаров. Поэтому следовало быстро удалять забортную воду для сохранения остойчивости. При строительстве следовало резко ограничить применение горючих материалов. Назрела также необходимость создания центрального трюмного поста под нижней броневой палубой для организации борьбы за живучесть корабля и управления всеми системами под руководством трюмного инженер-механика, который должен принимать решения о выравнивании крена и дифферента, затоплении и осушении помещений, заделке пробоин, пожаротушении и др.
В ходе русско-японской войны Россия потеряла почти весь Балтийский флот. В его составе остались лишь устаревший броненосец "Император Александр II", сравнительно новый эскадренный броненосец "Цесаревич" и только что вступивший в строй броненосец "Слава", который не успел войти в состав 2-й Тихоокеанской эскадры. Старый броненосец "Петр Великий" был переоборудован в учебный корабль.
На стапелях Балтийского завода и Галерного островка находились два эскадренных броненосца "Император Павел I" и "Андрей Первозванный". Проект этих кораблей, разработка которого закончилась в 1903 г., представлял собой дальнейшее развитие проекта эскадренных броненосцев типа "Бородино", но с увеличенным водоизмещением и усиленным вооружением. С 1907 г. броненосцы "Андрей Первозванный" и "Император Павел I" были зачислены в класс линейных кораблей. МТК решил учесть некоторые результаты предварительно обобщенного опыта русско-японской войны в проектах новых кораблей, насколько позволяла их готовность. Этим в основном объясняется затянувшаяся постройка броненосцев "Андрей Первозванный" и "Император Павел I", заложенных в 1903 г., но вступивших в строй только в 1912 г. Благодаря внесенным в проект изменениям значительно улучшились их тактико-технические характеристики, что позволило считать их переходным типом линейного корабля в развитии линейного флота от эскадренных броненосцев до дредноутов.
Пересмотру подвергся и состав вооружения. Вместо малоэффективной на увеличившихся дистанциях боя 152-мм артиллерии установили четырнадцать 203-мм орудий в 50 калибров длиной, располагавшихся в двухорудийных башнях (восемь) и в казематах (шесть). Противоминная артиллерия 47-мм и 75-мм калибра в связи с увеличением водоизмещения миноносцев была заменена на двенадцать 120-мм пушек, установленных на батарейной палубе в верхнем каземате. Артиллерия главного калибра осталась такой же, как на броненосцах типа "Бородино", но за счет применения откидного козырька в башне был увеличен угол возвышения орудий.
Электрическая часть башенных установок была значительно упрощена за счет сокращения количества контактных соединений, повышена надежность электроэлементов, входивших в состав схемы электрооборудования. Металлический завод, изготовлявший башенные установки для линкора "Андрей Первозванный", гарантировал скорость заряжания не более 40 с вместо 66-70 с, как это имело место на броненосцах типа "Бородино". Для увеличения жесткости конструкции было принято решение скрепить жесткий барабан, служивший основанием башни, с броневыми палубами. Корпус башни со всеми механизмами, орудиями и вращающейся броней был полностью уравновешен относительно центра вращения. Металлический мамеринец, вызывавший при повреждениях заклинивание башни, был заменен кожаным. Такая конструкция башни наиболее полно отвечала новым требованиям, разработанным МТК с учетом опыта русско-японской войны.
Значительному изменению подверглась система бронирования. В основу ее был положен принцип обеспечения боевой остойчивости, выдвинутый А.Н. Крыловым: при повреждениях корпуса корабль должен тонуть, не опрокидываясь. Броневой пояс продлили до штевней в горизонтальном направлении и до верхней палубы по вертикали. Наибольшая толщина нижнего броневого пояса составляла 216 мм, верхнего — 127 мм. Полностью были забронированы палубы, верхний и нижний казематы, включая и крышу. Надводный борт корабля не имел ни одного иллюминатора. Общая масса брони составила 35%, водоизмещения корабля. Значительно улучшили конструкцию крепления броневых плит, отказавшись от деревянных прокладок. Полностью была пересмотрена система бронирования боевой рубки. Специально оборудованные междудонные отсеки обеспечивали быстрое спрямление корабля при крене, вызванном затоплением через пробоину одного из машинных отделений.
