Система ПУС ГК «Море-82» обеспечивалась КДП СМ-28 (база дальномеров 8 и 10 м) и двумя стрельбовыми радиолокационными станциями (РЛС) «Залп». 2-я и 3-я башни ГК имели радиодальномеры «Грот». ПУС универсального калибра «Зенит-82» (три комплекта) обеспечивались тремя СПН-500 со стрельбовыми РЛС «Якорь». Три башни УК имели радиодальномеры «Штаг-Б». Управление стрельбой зенитных автоматов СМ-20-ЗИФ осуществлялось тремя радиолокационными системами «Фут-Б».
Радиотехническое вооружение включало РЛС обнаружения воздушных целей «Гюйс-2» (резервировалось место для установки РЛС дальнего обнаружения воздушных целей «Вахта»), РЛС обнаружения надводных целей «Риф», РЛС обнаружения и целеуказания «Фут-Н». Средства радиоэлектронной борьбы включали поисковую РЛС «Мачта» и РЛС создания помех «Коралл». Предусматривались два теплопелен-гатора «Солнце-1п» и гидроакустическая станция (ГАС) «Геркулес-2».
Главный броневой пояс цитадели (протяженность 57,6 % длины корабля по КВЛ) выполнялся из свариваемой 180-мм гомогенной брони, имел угол наклона от вертикали 15° и защищал борт ниже средней 70—75-мм главной броневой палубы; углубление его нижней кромки на миделе под ватерлинией составляло 1,7 м. Траверзные переборки цитадели имели толщину до 140 (носовая) и 125 мм (кормовая). Верхний твиндек защищался 50-мм броней борта и верхней палубы. Броня нижней палубы в цитадели имела толщину 15–20 мм. Бронирование оконечностей включало 50-мм бортовой пояс и такую же броню средней палубы. Стенки главного командного поста имели толщину до 260 мм, крыша — 110 мм; труба защиты проводов — 100 мм; лобовая броня башен ГК — 240, их боковых стенок — 225, крыши — 125 мм, выполнявшая роль противовеса задняя стенка — 400–760 мм (из трех плит), барбеты башен ГК — 200–235 мм. Башни УК и их барбеты защищались 25-мм броней.
Вертикальное бронирование цитадели обеспечивало защиту от 203-мм бронебойных снарядов с дистанций 65–75 кбт, а горизонтальное — до 175 кбт. Остальное вертикальное и горизонтальное бронирование было выбрано, исходя из защиты от 152-мм фугасных снарядов и 500-кг фугасных авиабомб, сбрасываемых с высоты 3000 м.
ПМЗ, прикрывавшая жизненно важные отсеки корабля (погреба боезапаса, главные посты, помещения ГЭУ) на протяжении цитадели от подрыва заряда 400–500 кг (в тротиловом эквиваленте), состояла из трех — четырех продольных переборок. Из них вторая (8—25 мм) и третья (50 мм) имели цилиндрическую форму, а первая (8—45 мм) и четвертая (15–30 мм) выполнялись плоскими. Объемы между первой (второй) и третьей переборками использовались под топливо (которое по мере его расходования замещалось забортной водой). Для увеличения протяженности броневой защиты по вертикали на третью (основную защитную) переборку ПМЗ навешивались дополнительно броневые плиты толщиной 20-100 мм.