Защита корабля выполнялась в виде коробки или броневого ящика (предложено корабельным инженером Э. Бертеном), продольные стенки которого составляли трапециевидного сечения 200/100 мм плиты бортового пояса по ватерлинии (в носу они сходились на форштевне, в корме имелся траверз на 52 шп. у подачной трубы башни такой же, как у пояса толщины), а крышу — состыкованная с верхней кромкой пояса броневая палуба. Ее образовали 30-мм хромоникелевые плиты, положенные на настил палубы из двух слоев листов судостроительной стали толщиной по 10 мм. Применить уже известную конструкцию скоса палубной брони к нижней кромки пояса по ватерлинии, что позволяло привлечь палубу к усилению бортовой защиты, не захотели. Это, как можно понимать, увеличивало вес палубы, осложняло технологию и нарушало идею “броневого ящика”. И МТК на скосах, видимо, не настаивал.
Пояс по ватерлинии имел высоту лишь 1,8 м, возвышался над водой на 0,6 м. За кормовым траверзом до баллера руля ниже ватерлинии шла броневая палуба из 30-мм плит, положенных на двухслойный настил общей толщиной 15 мм. На крыше броневого ящика, служившего батарейной палубой, располагались три каземата (броня 80 мм) для 8 6-дм орудий. Эти орудия (по два в концевых казематах, четыре — по углам центрального) должны были вести огонь по траверзам или по оконечностям вдоль срезов борта. Вписанные в обвод борта в плане, они имели заведомо ограниченные углы обстрела и при стрельбе по оконечностям должны были своими конусами газов вызывать постоянные повреждения бортов и палуб срезов.
Для устранения этих повреждений предстояло (это произошло, в частности, на крейсере “Аскольд”) существенно ограничивать углы обстрела. Разбросанные по кораблю, они могли мешать одно стрельбе другого — фактически свободой ведения огня располагали лишь два 8-дм орудия в двух концевых башнях, что, конечно, делало корабль почти безоружным. Французы все-таки сумели “втюхать” России тот же самый, упорно отвергавшийся “цитадельный крейсер” и лишь в качестве слабого утешения предоставить две одноорудийные башни.
Рутина, “экономия” и невнимание в оценке боевых достоинств башен обрекли крейсер на привычную ее цилиндрическую форму. Французы, видимо, не нашли нужным предложить русским (а они сумели, видимо, остаться об этом в неведении) гораздо более современный тип башни (хотя и с одним по французской моде орудием) в виде увеличенного конуса, установленного на высоком круговом барбете. Таким, как это хорошо видно на снимке в справочнике Джена за 1906–1907 гг., с. 162, были башни на втором и, может быть, даже более близком аналоге русского крейсера, строившемся одновременно с ним той же верфью, французском крейсере “Монткальм”.
Все это подтверждало отсутствие у русских заказчиков действительных и всесторонних обдуманных понятий в тактике эскадренного боя, для которого будто бы, как об этом говорят многие литературные источники, предназначался новый крейсер. Для этого, как казалось бы совершенно очевидным, орудия в башнях полагалось размещать попарно и иметь таких башен вдвое больше. Но увлеченность считавшимися в то время особо избранными 6-дм пушками оставалась непререкаемой. Принять вместо них почти что не уступавшие им в скорострельности пушки 8-дм калибра никто в русском флоте не решался. Хуже того, пушки этого калибра, предполагавшие в проектах типа “Паллада” 1895 г., а затем “Варяга” 1898 г., по приказанию генерал-адмирала, “для единообразия” заменили на 6-дм. О переходе же на преимущественное или исключительное вооружение крейсера 8-дм пушками (как это было в проекте ВКАМ и осуществлено В. Куниберти в крейсерах-броненосцах типа “Витторио Эммануэле”) не могло быть и речи. Таков был осязаемый водораздел творческой мысли, с одной стороны “Баян”, с другой — “Витторио Эммануэле”.