Выход был найден в строительстве высокобортных кораблей, у которых бронирование ограничивалось так называемой цитаделью, защищавшей расположенные в центральной части артиллерию и механизмы, но оставлявшей без броневой защиты носовую и кормовую оконечности. Уровень техники и возможности промышленности позволили создать цитадельные броненосцы, у которых калибр орудий доходил до 452 мм («Ду-ильо», Италия, 1876 г.), а бортовая броня – до 600 мм («Инфлексибл», Англия, 1881 г.). Но дальше увеличивать количественные параметры средств корабельной защиты и нападения больше уже было нельзя, и научно-конструкторская мысль пошла по другому, более эффективному пути. Проблему повышения прочности брони решили путем улучшения ее качественных характеристик, а мощности артиллерийского огня – за счет усиления проникающей и разрушающей способности снарядов при тех же и даже меньших калибрах.
С начала 80-х гг. для обшивки кораблей стали употреблять сталежелезную броню-компаунд, у которой наружная поверхность была твердой, а внутренняя – вязкой. Ее стойкость по сравнению с железной броней повысилась на 20–25 %. В первой половине 90-х гг. применили никелевую цементированную сталь, что увеличило сопротивляемость брони на 30 % против сталежелезной. К началу XX в. освоили односторонне закаленную хромоникеле-молибденовую сталь с твердым лицевым слоем и мягкой вязкой тыльной стороной, что придало ей еще 16 % стойкости. По своим свойствам эта броня превосходила все применявшиеся ранее. Улучшение защитных свойств брони позволяло в каждой новой серии броненосцев уменьшать толщину бортового бронирования и за этот счет увеличивать общую площадь защищенного броней корабельного корпуса, доведя ее, например, у российского «Бородино» до 48 % и у японского «Миказа» – до 69 %.
С 1867 г. началось переоснащение корабельной артиллерии казнозарядными нарезными орудиями, стрелявшими удлиненными снарядами. Прежние лафетные установки уступили место поворотным механическим орудийным станкам. Увеличение калибра пушек повлекло сокращение их числа. К концу XIX в. установился тип эскадренного броненосца с четырьмя, обычно 305-миллиметровыми, орудиями в двух защищенных мощной броней башнях, а также орудиями меньших калибров. Повысилась эффективность артиллерийского огня в связи с рядом технических усовершенствований, в том числе внедрением электроавтоматической централизованной системы управления огнем, принятием на вооружение новых бронебойных снарядов с наконечниками из вязкой стали.
С 60-х гг. XIX в. начинается развитие еще одного класса кораблей – крейсеров. Имея по сравнению с броненосцами меньшее водоизмещение, слабое бронирование, артиллерию среднего и малого калибров, но большую скорость, они предназначались для действий в составе эскадры, разведки, нарушения коммуникаций противника и защиты своих. В зависимости от функций корабли этого типа отличались различными техническими характеристиками и подразделялись