Корпус корабля разделили водонепроницаемыми переборками на XXI основной отсек. Двойное дно установили на 87% длины корабля. Способ связей конструкции корпуса – смешанный набор поперечных шпангоутов и продольных стрингеров. Количество и расположение палуб сохранилось, в основном, таким же, как на "Инвинсибле", за исключением того, что нижняя (снарядная) палуба отсутствовала в районе башен. Поэтому в снарядных погребах стеллажи со снарядами устанавливались на настил двойного дна.
Ромбовидное расположение башен артиллерии главного калибра вдоль диаметральной плоскости и по бортам, как на "Инвинсибле", повторили. Но с целью достижения более широкого сектора обстрела на противоположный борт расстояние между средними башнями вдоль диаметральной плоскости стало больше (25 м против 8,5 м). Их разделила вторая группа котельных отделений, что привело к появлению средней надстройки с дымовой трубой. Но даже при этом из-за эффекта воздействия дульных газов соседней башни, особенно на палубу, сектор обстрела на противоположный борт ограничили. Фактически, по той же причине этот сектор обстрела оказался уменьшенным еще на 5° с обоих краев, но это считалось приемлимым, поскольку, как отмечалось, сильный кормовой и носовой артиллерийский огонь вряд ли будет нужен во время боя. В этом случае полновесный бортовой залп был более важен.
Более широкий промежуток между средними башнями – существенная особенность, которая отличала корабли второго поколения от первого, – делал необходимым разделение соответствующих погребов боезапаса на две группы соответственно своим башням.
В свою очередь появление разделяющего их котельного отделения требовало устройства специальных угольных ям. Поскольку общую длину корабля увеличили на 7 м, концевые башни пришлось передвинуть ближе к оконечностям корпуса, что сделало сам корабль менее мореходным, чем крейсера первого поколения. По сравнению с "Инвинсибл" носовую башню "А" передвинули на 6 м ближе к форштевню (с 42 м на 36 м), кормовую на 7 м ближе к срезу кормы (с 38,4 м на 31,3 м). Расстояние между осями барбетов концевых башен увеличили с 91 м до 112 м. Это считалось слабым местом проекта, поскольку увеличивалось изгибающее напряжение корпуса, но с этим пришлось смириться ввиду изменения расположения средних башен.
Крейсера типа "Индефатигейбл" оказались последними британскими линейными крейсерами с 305-мм орудиями, установленными уступом в середине корпуса корабля. После ошибочных (или умышленных) сообщений прессы о вооружении крейсера 343-мм орудиями оказалось, что корабли все же получили 305-мм орудия. Книга за книгой приписывают этим крейсерам главную артиллерию калибра 305 мм с длиной канала ствола 50 калибров, но это верно только для "Австралии" и "Нью Зиланда". Естественно, предполагали, что это будут новые 305-мм орудия образца Mk.XI, а в результате "Индефатигейбл" получил имеющиеся в наличии 305-мм орудия образца Мк.Х. Фактически на вооружении "Индефатигейбла" находилось восемь 305-мм скорострельных орудий образца Мк.Х с длиной канала ствола 45 калибров (13725 мм) в четырех двухорудийных башнях, как и на "Инвинсибле".
"Австралию" и "Нью Зиланд" вооружили спроектированными в 1905 г. 305-мм орудиями образца Mk.XI с длиной канала ствола 50 калибров (15250 мм). Вес ствола без казенной части составлял 66,7 т, общая длина орудия 15670 мм, длина каморы 2845 мм. Ствол орудия скрепляли при помощи стальной проволоки, скорострельность составляла 2 выстрела в минуту, дальность стрельбы 21500 м (116 каб.) при угле возвышения +15°. Стрельба велась снарядами того же типа, что и из орудий образца Мк.Х весом 386 кг (вес заряда 139 кг кордита) с начальной скоростью 854 м/с. Дульная энергия составляла 23670 тм.
Орудийные установки образца Mk. VIII, такие же как на "Беллорофоне", для "Индефатигейбла" и "Нью Зиланда" поставлялись фирмой Армстронг в Эльсвике, а для "Австралии" фирмой Виккерс в Барроу. Орудия имели угол склонения 5° и угол возвышения +15°, как и в установках орудий образца Mk.VIII, что видно на примере "Австралии", имевшей одну установку орудий образца Mk.VIII и семь образца Mk.B.VIII. Максимальная дальность стрельбы снарядами с радиусом оживала головки в четыре калибра составляла 17370 м (94 каб.). Стволы орудий "Фон-дер-Танна" имели угол склонения 8°, угол возвышения 20°. Их максимальная дальность стрельбы составляла 18900-20400 м (102-110 каб.).
В мирное время боекомплект состоял из 640 снарядов с радиусом оживала головки четыре калибра для всех восьми орудий главного калибра, или по 80 на ствол, из которых 24 были бронебойные, 28 полубронебойные, 28 фугасные с добавлением в виде шрапнельных.