С 18 декабря 1880 года строителем фрегата стал штабс-капитан корпуса корабельных инженеров Николай Евлампиевич Кутейников.
В январе 1881 года новый управляющий Морским министерством контр-адмирал Алексей Алексеевич Пещуров предложил установить на фрегате облегчённые 9-дюймовые (229-мм орудия6). Однако это изменение привело бы к перегрузке корабля, что уменьшило бы запас топлива или потребовало бы сокращения числа 152-мм пушек до восьми. Новая 203-мм/35-калиберная пушка, проходившая испытания на Обуховском заводе, имела такую же пробивную силу, поэтому предложение Пещурова было отвергнуто.
28 марта 1881 года, полуброненосному фрегату было присвоено имя «Дмитрий Донской». В конце марта по инициативе главного инженер-механика флота генерал-лейтенанта Соколова было решено ликвидировать подъёмную конструкцию винта и сделать винт стационарным четырёхлопастным. Впоследствии это решение привело к тому, что тормозящий эффект неподъёмного винта лишал фрегат возможности эффективно двигаться под парусом. 7 апреля решили изменить состав артиллерии фрегата – два 203/30-мм орудия и четырнадцать 152/28-мм7.
9 мая состоялась официальная церемония закладки крейсера «Дмитрий Донской». В присутствии генерал-адмирала Константина Николаевича серебряную закладную доску поместили на 43-й шпангоут у киля.
Состоявшееся в августе прошлого года решение о замене предполагавшейся железной брони на сталежелезную заставило срочно изменить заказ стали (ведь Ижорский завод её еще выпускать не умел), конструкцию борта и систему крепления брони. «Облитые сталью» железные плиты, чтобы не нарушать монолитность стальной поверхности, крепили, по английскому образцу, не сквозными (как прежде) болтами, а шпильками, ввернутыми изнутри корпуса в железный слой плиты. В тех же целях отменили предполагавшуюся обшивку брони деревом и медью и крепление к броне вертикальных накладных железных полос для присоединения к ним вант.
Для защиты брони от электрокоррозии в морской воде предусмотрели (по опыту «Петра Великого», который в свою очередь являлся улучшенной копией английского Devastation8) промежуточную, между плитой и медной обшивкой корпуса, цинковую полосу, а для крепления вант пришлось изобретать «добавочные местные переборки позади броневого борта».
Но все эти неудобства с лихвой окупались увеличенной (на 20 – 30%) сопротивляемостью брони и возможностью применять плиты вдвое большей высоты! Именно такие плиты длиной 4,6 м и высотой 2,2 м (15 х 7 футов) с трапециевидным сечением толщиной внизу 5-дюймов и вверху 6-дюймов, предлагал завод фирмы Каммель в Шеффилде.
Решение, принятое МТК в августе 1881 г., в конечном счете помогло