Броня защищала, но половина надводного борта и все надстройки на верхней палубе брони не имели. И потому неудержимо множились их повреждения, нарушая подачу боеприпасов, связь, управление, системы ПУАО и пожаротушения, тягу в дымоходах. Все это начинало сказываться на боеспособности и живучести корабля. Задерживалось, а затем и прекратилось получение сведений о расстоянии до противника. Неожиданное осложнение создало повреждение расположенной по старинке наверху и не снабженной надежным стоком цистерны пожарной системы. Вода из пробитой цистерны беспрепятственно распространялась по кораблю, скапливалась в понизившейся из-за пробоины носовой части. "Цесаревич" все более садился носом, заметно ухудшалась и без того не идеальная управляемость.
Из-за отсутствия в то время на кораблях постов энергетики и живучести, управление системами и механизмами в значительной мере было децентрализовано, и многие посты оказывались как бы представлены сами себе. Не было надзора и за состоянием напорной цистерны, в которую, несмотря на пробоину, насос из машинного отделения продолжал подавать забортную воду.
Угрозу самозатопления корабля предотвратила инициатива лейтенанта А.Ф. Данилова. Не найдя трюмного механика (он был куда-то вызван, а связи с ним тоже не полагалось) лейтенант сам распорядился прекратить подачу воды, послав своих людей в машинное отделение. Ему же, выполняя сразу несколько возложенных на него функций, пришлось взять на себя борьбу с пожаром в каземате спардека в носовой части, заполненном дымом от разорвавшегося японского снаряда. В правом 152-мм погребе потребовалось организовать борьбу с поступлением воды. Она фильтровалась из затопленных отсеков двойного борта, где удар еще одного 305-мм снаряда в стык броневых плит (соединения на "ласточкин хвост" придумано еще не было) вдавил их в борт, вызвав поступление воды.
Дало себя знать и неоправданно низкое расположение бортовых 75-мм пушек. Считалось, что приблизив их порты к ватерлинии и тем понизив центр тяжести корабля, можно достичь и более эффективного их действия пушек, которые своими настильными выстрелами поражали бы подкрадывающиеся миноносцы. Извечный во времена парусного флота критерий мореходности — высота портов над ватерлинией — был забыт. Но широкие порты с их легко повреждавшимися или просто слетавшими от близких разрывов крышками создали в бою почти неустранимую угрозу поступления воды. Свойственная кораблю валкость и гулявшая по палубе вода из пожарной цистерны приводили при поворотах к резкому, значительно большему, чем у других кораблей, крену. По оценкам участников боя, крен от попадания сразу двух выпущенных залпом 305-мм снарядов мог доходить до 10°.
Неожиданное коварство обнаружила и по-французски изощренная пологая поверхность бортового среза. И получилось, как это заметил мичман Ю.Г. Гадд, что "при совершенно тихом море" волны от хода корабля, то и дело поднимались по пологому борту и, ударяясь о срезы ниш портов, отражались прямо в помещения палубы. В шпигаты (их было всего по два на борт) уходила лишь часть воды; основная же ее масса продолжала разгуливать по палубе, уменьшая остойчивость.
Участившиеся в конце 2-й фазы боя попадания, явно сосредоточенных по "Цесаревичу снарядов, не переставали уничтожать все в зоне из разрывов. Не считая отраженных от брони, корабль выдержал до 15 разрывов японских 305-мм снарядов.
Предпочитая вести огонь с дальних расстояний, японцы применили почти исключительно фугасные снаряды. Число попаданий 152-мм снарядов подсчету не поддавались, учетом их в бою заняться было некому. Составленный после боя перечень повреждений и разрушений составил более 200 пунктов. Повсюду, где не было брони, снарядами в груды искореженного металла частично или целиком обращались надстройки и люки, кнехты и трапы, вентиляционные трубы и компасы, двери и коечные сетки, бимсы корпуса и рельсы подачи, каюты и рубки, цистерны и трубопроводы верхнепалубных систем и устройств, телефоны и переговорные трубы, приводы телеграфов, прожекторы и т. п. Пострадали и охранявшие корабль накладные на штевнях орлы носового и кормового украшений.
Но особенно чувствительной потерей была гибель под огнем уникальных для каждого корабля (и не все их имели), дальномеров Барра и Струда. Хотя и не справлявшиеся с половиной дистанций боя из-за малой базы (0,91 м, у японцев на броненосцах были, по-видимому, более точные с базой 1,37 и, а, возможно, и 2,74), эти приобретенные с "экономией" более дешевые дальномеры все же позволяли ориентироваться в дистанции и помогали корректировке огня.