При постройке кораблей того времени конструкторы действовали методом проб и ошибок, внедряли свои решения сразу, а потом опыт эксплуатации показывал их правильность, и поэтому практически все суда следует считать опытными образцами. Вот и "Фусо", подобно многим другим военным кораблям, построенным в это время на английских верфях для иностранных флотов, служил как экспериментальное судно в области военно-морского проектирования и кораблестроения. Для "Фусо" это выразилось в его методе склёпывания, в первую очередь в том, что заклепки расклепывались позади брони, а ниже ее этот процесс продолжили от главной палубы до киля, в то время как броня крепилась к корпусу посредством кронштейнов снаружи ряда корабельных заклепок и одевалась наподобие рыцарских доспехов. Это позволяло при разметке и постройке провести непрерывную линию для склепывания от днища до палубы.
Броневой пояс из кованого железа (данные о том, что "Фусо" имел сталежелезную броню, называемую "компаунд", ошибочные) по всей длине корабля опускался от средней палубы ниже ватерлинии на 122 см. Толщина его дифференцировалась от 229 мм в районе каземата с утоньшением до 102 мм к носу и корме. Высота броневого пояса в районе миделя составляла 2,52 м, но так как фрегат оказался перегружен, то над грузовой ватерлинией возвышалась лишь достаточно узкая полоса брони.
Размеры железных броневых плит в этом районе были различны: самый нижний участок пояса имел наибольшую толщину 178 мм (7"), средний, высотой 0,8 м, – 229 мм (9"), а верхний – также 178 мм. Броня накладывалась на тиковую подкладку от 191 мм (7,5") до 242 мм (9,5") толщины в обратной пропорции с размерами брони. Тиковая подкладка под броню укладывалась между четырьмя дополнительными стрингерами из железа углового профиля, которые, как и пояс, шли по всей длине "Фусо", образуя перпендикулярные борту полки. Бортовая броня навешивалась сверху обшивки на деревянную прокладку для смягчения ударов снарядов и крепилась к корпусу болтами.
Выше пояса в средней части фрегата размещался броневой каземат с траверзами для защиты от продольного огня. Толщина брони бортов каземата и его траверзов, установленных над водонепроницаемыми переборками – 203 мм (по другим данным, броня траверзов была меньше – 178 мм). Люки крюйт-камеры и бомбового погреба, как и двери в траверзах, также имели 203-мм броню. Полный ее вес составил 776 т.
Броневой палубы установлено не было вовсе, так как ожидалось, что артиллерийский бой будет вестись на ближних дистанциях либо с нулевым углом возвышения орудий, либо с малым углом снижения, для чего поясная броня и опускалась ниже ватерлинии.
Каземат размещался впереди грот-мачты в батарейной палубе, и место его легко определялось по положению дымовой трубы, которая находилась как раз посредине. Каземат имел длину 14,5 м и ширину 15,1 м, т.е. выступал с каждой стороны борта на 0,25 м (0,75 фута). Для лучшего обеспечения продольного огня и улучшения условий обслуживания орудий его углы были срезаны, в них сделаны орудийные порты, из которых орудия имели угол обстрела по 60° каждое (по 30° в любую сторону от оси ствола орудия, совпадавшей с диагональю каземата). По другим данным, угол обстрела каждого из орудий главного калибра "Фусо" был несколько больше – 70°. И все равно, расположение этих портов было таково, что орудия совсем не могли стрелять ни на нос, ни на корму, ни по траверзу. Высота нижней кромки портов над грузовой ватерлинией была 2,3 м. Толщина бортовой казематной брони также дифференцировалась: в нижней части она была 203 мм (8") на 152-мм (6") тиковой подкладке, а в верхней части – 178 мм (7") на 178-мм подкладке.
"Фусо" оказался единственным кораблем японского флота, на котором позднее без особых усилий заменили главное вооружение, первоначально состоявшее из четырёх 240-мм (9,44") 30-калиберных 15,5-тонных стальных и двух 168мм (6,6") 25-калиберных 5,5-тонных казнозарядных нарезных орудий завода Круппа. 240мм орудия стояли на главной палубе и размещались по углам каземата, имея каждое по своему орудийному порту. Каждая из этих пушек стреляла снарядами весом 93,3 кг со скорострельностью 0,35 – 0,5 выстрела/мин (имея прислугу из восьми человек). Снаряды подавались краном из бомбового погреба, находящегося вместе с крюйт-камерой под батареей, и были двух родов – стальные и чугунные, по 60 и 80 штук на ствол соответственно. Эти орудия, возвышаясь над ватерлинией на 2,44 м, устанавливались на станках Скотта и имели гальваническую систему управления огнем.
Два 168-мм орудия были установлены на станках (схожих с деревянными станками русских шестидюймовок) на верхней палубе фрегата в бортовых спонсонах с тремя портами для каждого, отчего они имели сектор обстрела по 180° и могли вести огонь (снарядами весом 35,7 кг) со скорострельностью 0,7 выстрела/мин. Над ватерлинией они возвышались на 4,5 м. Боезапас – по 140 чугунных снарядов на ствол – размещался в том же погребе, что и для казематной батареи.