Во время отсутствия по болезни главного строителя ответственность за «Пенелопу» легла на его шурина Н.Барнаби. Этот корабль был последним из группы малых броненосцев, начало которым положил «Энтерпрайз», а поскольку он был больше этих шлюпов, его официально именовали «броненосным корветом». Корветом французы называли большой шлюп (по английской терминологии) и применяли одно время этот термин для кораблей, имевших только открытую орудийную палубу. Позднее так стали обозначать корабли, несущее вооружение, по силе занимавшее место между фрегатом 6-го ранга и шлюпом среднего размера, независимо от того, накрывались орудия сверху палубой или нет.
В некоторых аспектах «Пенелопа» явила собой заметное явление в кораблестроении, отличаясь исключительно небольшой осадкой, что вызывало необходимость в определённых ограничениях по оборудованию, которые в свою очередь, стали причиной использования всевозможных конструктивных ухищрений и предопределили уникальность корабля. Строго говоря, непонятно, как Совет намеревался использовать этот корабль, но вероятнее всего он предназначался для прибрежных операций на Балтике, где в случае войны с Россией необходимость в мелкосидящих броненосных кораблях являлась очевидной. Но его осадка 4,9 м носом и 5,3 м кормой была на 2 м меньше, чем у 4140-тонного корвета «Бодицея» (1875 г.), который стоял ближе всех к «Пенелопе» по водоизмещению, и требовала для получения требуемой плавучести почти квадратного в поперечном сечении корпуса. А поскольку углубление корпуса было недостаточным для эффективной работы одного гребного винта большого диаметра, корабль пришлось оснастить двумя винтами меньшего размера, что вызывало необходимость применения экспериментальной и дорогостоящей формы кормы, которая не имеет аналогов в истории военного кораблестроения (хотя броневые канонерские лодки «Вайпер» и «Виксен» имели корму похожего типа и также по два гребных винта).
Из-за того, что два фиксированных винта в сочетании с плоским днищем, малой осадкой и высоким надводным бортом неизбежно должны были мешать кораблю идти под парусами, было решено сделать винты подъёмными (на что не решились на «Паласе», который строился в то же время). Чтобы реализовать подобную техническую идею, надо было иметь концы валов внутри, а не снаружи корпуса, каждый винт должен был иметь отдельный колодец, а рули подвешиваться на ахтерпостах «банджовой» рамы, каждая из которых охватывала винт в вертикальной плоскости. Эта конструкция обуславливала такую подводную часть кормы, что обще принятые обводы оказались существенно испорченными, и между рулями должна была образоваться большая зона мёртвой воды. Чтобы этого избежать, корпус между рулями выполнили в виде сводчатого жёлоба, по которому вода от киля свободно устремлялась вверх. Это оригинальное решение, однако, породило и недостатки – при поставленных парусах «Пенелопа» больше дрейфовала, чем держалась на курсе (следствие малой осадки).
С другой стороны этот корабль имел более высоко расположенный, нежели обычно на броненосцах, центр тяжести, и поэтому заслужил репутацию самого остойчивого и способного наиболее эффективно использовать свою артиллерию на волнении, что вызывало зависть его собратьев по эскадре, которые были вынуждены при этом держать их орудийные порты закрытыми. Эта особенность «Пенелопы» оказала большое влияние на проекты будущих кораблей.
Как обычно, корпус корабля выполнялся трёхпалубным, имелся возвышенный полубак, но полуюта не было; каюты офицеров располагались на нижней палубе, а команда размещалась впереди батареи.
Вооружение
Артиллерия корабля была весьма мощной для его водоизмещения – восемь 8" дульнозарядных орудий в центральной батарее, два 5" казнозарядных орудия в носу под полубаком и ещё одно 5" на верхней палубе в корме. Чтобы дать возможность орудиям батареи вести продольный огонь, концевые порты в углях батареи снабдили дополнительными амбразурами по углам (альтернатива бортовым нишам кораблей группы «Энтерпрайз» – «Паллас», оказавшимся неудачными из-за того, что они «улавливали» неприятельские снаряды). Введя амбразуры, Барнаби значительно повысил действенность батареи и ценность корабля с бортовым вооружением, как оппонента башенного броненосца. 5" орудия устанавливались на старого типа колёсных станках и были малоэффективны. Во время ремонта 1887-1888 гг. добавили несколько скорострельных орудий и картечниц.
Бронирование