Обшивка из листов красной меди предназначенная для защиты корпуса от коррозии и обрастания, имела толщину 0,8 мм на днище и 3,2 под клюзами, крепилась медными гвоздями на двухслойной смоляной бумаге, положенной поверх двух слоев деревянной подкладки. Внутренний слой ее состоял из брусьев (чаков) лиственницы толщиной 88,9 мм, забивавшихся вертикально между Z-образными наружными стрингерами, а наружный слой, составленный из 64-мм досок, крепился к внутреннему слою шурупами и деревянными нагелями. Вне обвода обшивки выступали на 356 мм деревянные наружный и скуловые кили, имевшие толщину 457 мм и 305 мм и обшитые красной медью.
Броневые сталежелезные плиты защищали борт на протяжении 94 м и весили 394 т. Они имели толщину 152 мм с нижним скосом до 114 мм, их высота составляла 2,24 м, верхняя часть выступала на 0,7 м над водой.
Цилиндры главных паровых машин отливались из чугуна, их диаметр составлял: высокого давления — 1524 мм, низкого давления — 1956 мм, ход поршня — 990 мм. Стальные коленчатые валы изготовлял Обуховский завод.
Шесть огнетрубных котлов диаметром 4,37 м изготовлялись из железа шведского завода Мотала, они назывались “двойными” (имели топки с обеих сторон). В котлах было по 570 дымогарных латунных трубок диаметром 76 мм. Давление пара в котлах составляло 4,7 атм, суммарная нагревательная поверхность — 2260 м
Вспомогательные механизмы включали: две гидропаровые пусковые машинки Броуна для перевода золотников главных машин; две донки для подачи воды в главные котлы; два циркуляционных насоса для холодильников главных машин; трюмно-пожарную машину; автономную пожарную машину Шанд-Месона с собственным “быстроразводящимся котлом” водотрубного типа Бельвиля; два центробежных трюмных насоса Гвина; шпилевую машину и рулевую машину. Кроме того, имелись: четыре вентилятора котельных отделений; четыре машинки для подъема мусора; водоопреснительный аппарат системы Зотова с донкой; два эжектора Фридмана; два “локомобильных” котла и несколько ручных насосов. Важным новшеством явилось только начавшееся внедряться на боевых кораблях палубное электрическое освещение и боевые прожекторы.
Первоначальное артиллерийское вооружение обоих крейсеров состояло из двух, считавшихся тогда дальнобойными, 203-мм орудий с длиной ствола 30 калибров (боезапас — по 76 снарядов на орудие), четырнадцати 152-мм орудий с длиной ствола в 28 калибров (боезапас — по 112 снарядов на орудие), двух 64-мм десантных пушек Барановского, еще на каждом крейсере было от десяти до шестнадцати 47-мм и 37-мм скорострельных патронных пушек Готчкиса. Предельная дальность стрельбы при угле возвышения 203-мм орудий в 12" составляла 35 каб., а для 152-мм орудий при угле возвышения 15° — 40 каб.
Минное (торпедное) вооружение первоначально состояло из четырех бортовых аппаратов для пуска самодвижущихся мин Уайтхеда (торпед), одного выдвижного носового аппарата. Бортовые устанавливались в яблочных шарнирах и впервые в отечественном флоте были стационарными (вместо прежних, перемещавшихся по кораблю “минных пушек”). Кроме того, минные (торпедные) аппараты устанавливались на катерах: для укороченных мин длиной 4,57 м на “миноносках” и для мин длиной 3,05 м на паровых катерах. Все мины (торпеды) имели калибр 381 мм, вес заряда пироксилина составлял 40 кг. Еще один паровой катер типа “Птичка” мог вооружаться аппаратом для пуска метательных мин (калибром 254 мм, не имевших своего двигателя) и шестовой миной. Но дальность действия самодвижущихся мин (до 550 м при скорости 25 узлов) была, конечно, совершенно несоизмерима с дальностью действия артиллерии, поэтому число минных аппаратов постепенно уменьшалось, а с “Владимира Мономаха” при последней модернизации их и вовсе сняли.
Обязательным являлось, вплоть до русско-японской войны 1904-05 гг., наличие на больших кораблях мин заграждения, предназначавшихся для “самоограждения кораблей при незащищенных якорных стоянках”. На “Дмитрии Донском” и “Владимире Мономахе” первоначально предполагалось иметь 30 боевых гальваноударных мин и 50 учебных мин, которые можно было ставить со шлюпок или с помощью стрел с борта корабля. Вес заряда пироксилина в боевой мине составлял 30 кг.
На “Дмитрии Донском” устанавливались и первые в отечественном флоте образцы противоторпедных сетей.
Экипаж крейсеров состоял из 22–24 офицеров и 490–495 нижних чинов.