THIẾT GIÁP TUẦN DƯƠNG HẠM ANH vs THIẾT GIÁP TUẦN DƯƠNG HẠM ĐỨC: 1914-1916 (Phần 1)

Toàn bộ khái niệm về thiết giáp tuần dương hạm được phát minh bởi Đô đốc Hạm đội Sir John ‘Jacky’ Fisher (1841–1920). Trong vai trò là Tổng Tham mưu trưởng Hải quân Hoàng gia (First Sea Lord - người đứng đầu chuyên môn của Hải quân Hoàng gia Anh) từ năm 1904 đến 1911, ông đã khởi xướng một cuộc cách mạng trong lĩnh vực hải quân, bắt đầu với việc giới thiệu loại thiết giáp hạm trang bị toàn pháo cỡ lớn. Con tàu này được vận hành bằng động cơ tua-bin hơi nước mới được đưa vào sử dụng, nhanh hơn và mạnh mẽ hơn bất kỳ thiết giáp hạm nào hiện có. Sự cải thiện vượt bậc này khiến mọi con tàu được đóng sau đó theo thiết kế này đều được gọi là dreadnought, lấy theo tên con tàu đầu tiên của Anh được xây dựng theo khái niệm này.

Fisher muốn đưa cuộc cách mạng của mình tiến xa thêm một bước nữa. Mặc dù chiếc dreadnought mới rất mạnh, Fisher cho rằng chúng vẫn dễ bị tổn thương trước ngư lôi và thủy lôi. Con tàu mà ông ưa thích chính là thiết giáp tuần dương hạm (battlecruiser, thường được viết là "battle cruiser"), một sự kết hợp tốc độ của tàu tuần dương bọc thép với hỏa lực toàn pháo cỡ lớn của loại tàu dreadnought mới. Vì Fisher tin rằng "tốc độ là lớp giáp bảo vệ", nên lớp bảo vệ tương đối nhẹ của thiết giáp tuần dương hạm mới không được xem là một điểm yếu. Những con tàu đa năng này sẽ có khả năng bảo vệ tàu thuyền thương mại của Anh trên toàn thế giới trước các tàu tấn công thương mại, đồng thời làm nhiệm vụ trinh sát cho hạm đội tác chiến chính ở vùng biển châu Âu.

Trong điều kiện bí mật tuyệt đối, những chiếc thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Anh được đặt đóng vào năm 1906 và hoàn thành vào năm 1908. Người Đức không biết rõ đặc điểm chính xác của loại tàu mới này cho đến giữa năm 1906, nhưng đã nhanh chóng hành động để bắt kịp thách thức mới nhất của Fisher. Đến năm 1907, họ đã bắt đầu đóng chiếc tuần dương hạm cỡ lớn đầu tiên của mình (người Đức không sử dụng thuật ngữ "thiết giáp tuần dương hạm" trong thời chiến), và giờ đây cả hai bên đều đưa việc đóng thiết giáp tuần dương vào các chương trình đóng tàu hải quân ngày càng tốn kém và gấp rút. Ngay từ đầu, phát minh của Fisher đã gây tranh cãi. Thiết giáp tuần dương hạm có chi phí cực kỳ đắt đỏ để đóng và không dễ dàng phù hợp với học thuyết thời kỳ tiền chiến. Được trang bị hỏa lực kiểu dreadnought, nhưng lại mang giáp không đủ dày để chống lại vũ khí cùng cỡ mà chúng mang theo, nhưng chúng vẫn được đưa vào hạm đội tác chiến và vì vậy đã được sử dụng theo cách mà chúng không được thiết kế để làm việc đó. Ở cả hai bên bờ Biển Bắc, các hạm đội thiết giáp tuần dương được xem là những hiệp sĩ của hạm đội. Với tốc độ nhanh và trang bị hỏa lực mạnh mẽ, chúng luôn được triển khai ở tuyến đầu của hạm đội tác chiến tương ứng. Trong khi hạm đội chính gồm các thiết giáp hạm dành phần lớn thời gian neo đậu trong cảng, thì các thiết giáp tuần dương hạm lại hoạt động tích cực hơn nhiều.

Chiến tranh hải quân ở Biển Bắc đã không diễn ra theo cách mà bên nào cũng mong đợi trong những tháng đầu của cuộc chiến. Trận quyết chiến giữa các hạm đội tác chiến như các bên dự đoán đã không xảy ra và người Đức gặp khó khăn trong việc đối phó với cuộc phong tỏa từ xa nhằm vào nước Đức do Hải quân Hoàng gia Anh tiến hành. Trong nỗ lực lôi kéo từng phần của hạm đội Anh vào giao chiến để tiêu diệt dần, người Đức bắt đầu thực hiện một loạt các cuộc đột kích vào các thị trấn ven biển phía Bắc của Anh. Những cuộc đột kích này do các thiết giáp tuần dương của Đức dẫn đầu. Một trong số đó dẫn đến cuộc đụng độ đầu tiên giữa các thiết giáp tuần dương vào ngày 24 tháng 1 năm 1915. Trong trận chiến được gọi là trận Dogger Bank, năm thiết giáp tuần dương của Anh đối đầu với ba tàu của Đức (có một tàu lớn khác của Đức cũng hiện diện nhưng đó là tàu tuần dương bọc thép). Trận đánh kết thúc với chiến thắng thuộc về phía Anh do họ đã đánh chìm được tàu tuần dương bọc thép của Đức, nhưng cũng bị xem là một cơ hội bị bỏ lỡ vì các thiết giáp tuần dương của Đức, dù bị áp đảo về số lượng, đã trốn thoát được. Hai trong số các thiết giáp tuần dương của Đức bị hư hại, trong đó một chiếc bị hư hỏng nặng nề. Đổi lại, người Đức đã nã vào soái hạm của Anh 17 phát trúng đích và làm hư hại một thiết giáp tuần dương hạm khác. Cả hai bên đều có lý do để hài lòng vì thiết giáp tuần dương của cả hai dường như đã thể hiện tốt trong lần giao chiến đầu tiên của mình.

Trận đánh tiếp theo giữa các thiêt giáp tuần dương cũng chính là trận đánh cuối cùng của loại tàu này trong cuộc chiến. Hơn nữa, đây là lần duy nhất hai hạm đội tác chiến hùng mạnh đối đầu trực tiếp. Đó là trận Jutland, diễn ra ở vùng biển phía đông biển Bắc vào ngày 31 tháng 5 năm 1916 và kéo dài đến sáng hôm sau, ngày 1 tháng 6. Trong trận này, các thiết giáp tuần dương của cả hai bên đều thực hiện đúng chức năng chính của mình: trinh sát phía trước cho hạm đội tác chiến chính. Như thường lệ, lực lượng thiết giáp tuần dương hạm của Anh đông hơn, với sáu thiết giáp tuần dương và bốn thiết giáp hạm cao tốc. Đối đầu với họ là toàn bộ năm thiết giáp tuần dương mà Đức có sẵn.

Giai đoạn đầu của trận đánh hoàn toàn là một cuộc đấu pháo giữa các thiết giáp tuần dương hạm – sáu chiếc của Anh chống lại năm chiếc của Đức. Không được hỗ trợ bởi các thiết giáp hạm đi kèm, lực lượng Anh đã phải chịu tổn thất nặng nề. Chỉ trong vài phút, người Anh đã phải hứng chịu cú sốc đầu tiên khi một thiết giáp tuần dương của họ phát nổ kho đạn và chìm. Thảm họa này lặp lại lần thứ hai chỉ vài phút sau đó. Các tàu Đức cũng bị hỏa lực dữ dội bắn trúng và chịu nhiều mức độ hư hại khác nhau, nhưng không chiếc nào đứng trước nguy cơ bị đánh chìm. Giai đoạn đầu tiên của trận đánh dường như đã khẳng định hai vấn đề then chốt – sự dễ tổn thương nói chung của thiêt giáp tuần dương và sự vượt trội của thiết kế tàu chiến Đức.

Khi trận đánh tiếp diễn, các thiết giáp tuần dương của Đức bị thiệt hại ngày càng nhiều, nhưng không phải trước khi họ kịp đánh chìm thêm một thiết giáp tuần dương thứ ba của Anh, một lần nữa lại do nổ kho đạn. Khi hai hạm đội giao chiến toàn diện vào buổi tối, các thiết giáp tuần dương của Đức được sử dụng để yểm trợ cho cuộc rút lui của lực lượng chính Đức. Mặc dù phải hứng chịu hỏa lực khủng khiếp trong quá trình này, chỉ một thiết giáp tuần dương Đức bị đánh chìm, và điều đó xảy ra do ngập nước nghiêm trọng vào sáng hôm sau khi lực lượng Đức thoát khỏi sự truy đuổi của Anh để trở về căn cứ. Trận đánh là một cú sốc đối với Hải quân Hoàng gia. Mặc dù về mặt chiến lược họ vẫn giữ vững được cuộc phong tỏa chống lại Đức – một thắng lợi quyết định – cái giá phải trả là rất đắt. Mỗi chiếc thiết giáp tuần dương bị mất đều kéo theo gần như toàn bộ thủy thủ đoàn đi xuống cùng con tàu.

Cuốn sách này sẽ khảo sát các khái niệm phía sau thiết giáp tuần dương của cả hai phe, bao gồm quá trình chế tạo và đặc điểm kỹ thuật, và quan trọng nhất là cách chúng được sử dụng trong hai trận đánh giữa chúng trong cuộc chiến.

Người khởi xướng khái niệm thiết giáp tuần dương hạm là Đô đốc Fisher. Sau khi nhậm chức Đệ nhất Hải quân vào ngày 20 tháng 10 năm 1904, ông bắt đầu một chương trình hiện đại hóa Hải quân Hoàng gia Anh. Trong số những ý tưởng táo bạo hơn của ông là quan niệm rằng một phiên bản toàn pháo lớn của tàu tuần dương bọc thép hiện tại sẽ chính là tàu chiến của tương lai. Mọi thiết kế tàu chiến chủ lực đều là sự đánh đổi giữa các yêu cầu cạnh tranh: hỏa lực, lớp giáp bảo vệ và tốc độ. Trong suy nghĩ của Fisher, yếu tố tiên quyết phải là tốc độ, bởi nó mang lại lợi thế cả về chiến thuật lẫn chiến lược. Yếu tố quan trọng thứ hai là hỏa lực, và lớp giáp bảo vệ chỉ xếp hạng ba, ở khoảng cách khá xa. Quan niệm tổng thể này chính là hiện thân của thiết giáp tuần dương hạm.

Thiết kế tiền thân của thiết giáp tuần dương hạm là tàu tuần dương bọc thép. Đây là những con tàu lớn, thường dài bằng hoặc hơn thiết giáp hạm cùng thời, nhưng hỏa lực yếu hơn và giáp mỏng hơn nhiều. Thỉnh thoảng, chúng có thể được sử dụng trong tuyến chiến đấu chính, như Nhật Bản từng buộc phải làm tại trận Tsushima vào tháng 5 năm 1905. Khi Fisher thúc đẩy khái niệm thiết giáp tuần dương hạm của mình, lớp tàu tuần dương bọc thép mới nhất của Anh là HMS Minotaur, được trang bị hỏa lực chính hỗn hợp gồm pháo 9,2 inch và 7,5 inch, tốc độ 23 hải lý/giờ, và có đai giáp chính dày 6 inch. Lớp tàu này được thiết kế vào năm 1904, đúng vào thời điểm Fisher thành lập “Ủy ban Thiết kế” để xem xét các yêu cầu tương lai cho thiết kế chiến hạm. Bản thân Fisher là chủ tịch ủy ban. Cuộc họp đầu tiên vào tháng 1 năm 1905 đã đưa ra những nguyên tắc chỉ đạo cho việc đóng tàu tuần dương bọc thép trong tương lai. Tàu sẽ có mức giáp bảo vệ tương đương Minotaur, tốc độ tối đa 25,5 hải lý/giờ và mang tám khẩu pháo 12 inch. Việc chấp nhận pháo 12 inch là sự khác biệt then chốt. Bước nhảy vọt lên pháo 12 inch đã tạo ra một loại tàu hoàn toàn mới, rõ ràng không chỉ là một biến thể của tàu tuần dương bọc thép. Điều này dẫn đến sự ra đời của thiết giáp tuần dương hạm và việc đưa nó vào tuyến chiến đấu chính.

Đến tháng 6 năm 1905, thiết kế cuối cùng đã được phê duyệt. Chương trình 1905–1906 bao gồm thiết giáp hạm toàn pháo lớn đầu tiên (chiếc Dreadnought nổi tiếng) và ba chiếc tàu tuần dương bọc thép kiểu mới. Vào thời điểm này, lượng giãn nước của các tàu mới theo thiết kế của Fisher đã tăng lên 17.250 tấn và hỏa lực chính được thiết lập ở mức tám khẩu pháo 12 inch bố trí trong bốn tháp pháo. Bốn tháp pháo này được đặt một ở mũi và một ở đuôi, hai còn lại ở phần giữa thân tàu. Các tháp pháo giữa tàu không được bố trí trên trục giữa nên có góc bắn rất hạn chế sang mạn đối diện. Trên thực tế, điều này có nghĩa là lớp tàu này chỉ có thể sử dụng sáu khẩu pháo để bắn sang một bên mạn tàu. Tuy nhiên, trọng lượng của đạn pháo 12 inch vẫn cho phép khai hỏa loạt đạn mạnh hơn nhiều so với các tàu tuần dương bọc thép trước đó. Ba con tàu được đặt lườn bắt đầu từ tháng 2 năm 1906, nhưng cả nhóm đều không hoàn tất cho đến năm 1908.

Giống như trường hợp của Dreadnought, nhu cầu đạt tốc độ cao hơn được giải quyết bằng việc sử dụng turbine hơi nước. Đối với các thiết giáp tuần dương hạm mới, tốc độ thiết kế là 25 hải lý/giờ, và để đạt được điều này, người ta tính toán rằng cần đến 31 nồi hơi. Điều này đòi hỏi phải tăng thêm chiều dài thân tàu. Các tàu được lắp mũi tàu rất dài để đạt được tỷ lệ chiều rộng - chiều dài cần thiết nhằm đảm bảo tốc độ cao hơn.

Khía cạnh gây tranh cãi nhất trong thiết kế là sự thiếu hụt tương đối về lớp giáp bảo vệ. Tương tự như các tàu tuần dương bọc thép trước đó – thực ra vốn không thật sự xứng với cái tên “bọc thép” – khả năng bảo vệ vẫn còn ở mức nhẹ. Lớp đầu tiên của các tàu tuần dương bọc thép cải tiến được trang bị đai giáp chính dày tối đa 6 inch. Các tháp pháo và bệ pháo nhận được mức giáp tối đa 7 inch, và giáp bảo vệ boong (phía trên tàu) phân bổ không đồng đều, với độ dày tối đa 2,5 inch. Đây là một khiếm khuyết quan trọng, vì khi tầm bắn của pháo tăng lên, khoảng cách tác chiến cũng mở rộng, đồng nghĩa với việc tàu ngày càng dễ bị trúng hỏa lực “rơi xuống” từ trên cao, đánh vào các bề mặt ngang thay vì đai giáp thẳng đứng. Tuy vậy, điểm tích cực là các tàu mới được trang bị lớp vách ngăn chống ngư lôi đầu tiên, bảo vệ khu vực hầm đạn. Nhìn chung, lớp giáp bảo vệ như vậy được cho là đủ cho nhiệm vụ dự kiến của tàu và phù hợp với tư tưởng của Fisher rằng “tốc độ là lớp giáp bảo vệ”.

Lớp thiết giáp tuần dương hạm tiếp theo được đóng trong chương trình đóng tàu 1908–1909. Dù đã ba năm trôi qua kể từ thiết kế lớp Invincible, lớp thiết giáp tuần dương hạm kế tiếp lại thể hiện rất ít cải tiến. Thực tế, các tàu này không thể so sánh được với các tàu chiến cùng loại của Đức được đặt đóng cùng thời điểm. Dù việc đóng chiếc đầu tiên trong lớp theo thiết kế lặp lại của Invincible có thể được lý giải – do Anh có thông tin không chính xác về thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Đức – thì quyết định tiếp tục đóng hai chiếc còn lại theo thiết kế lỗi thời đó là điều không thể bào chữa. Hai chiếc sau cùng thực tế được các lãnh thổ tự trị của Anh (Dominions) tài trợ – và được đặt tên theo họ – nhưng mãi đến tháng 6 năm 1910 thì mới được đặt lườn, tức là vào thời điểm người Anh đã có thiết kế cho một lớp thiết giáp tuần dương hạm cải tiến, đồng thời thông tin chi tiết về đóng tàu của Đức cũng đã rõ ràng hơn nhiều.

Lớp tàu mới – được đặt tên theo tàu dẫn đầu Indefatigable – không có thay đổi về số lượng pháo chính và pháo phụ. Tuy nhiên, với thân tàu dài hơn, vị trí của hai tháp pháo 12 inch ở giữa thân được cải thiện, giúp tăng góc bắn sang mạn đối diện, cho phép khai hỏa toàn bộ tám khẩu pháo bên mạn trong điều kiện chiến thuật thuận lợi. Vị trí của dàn pháo phụ 4 inch cũng được sắp xếp hợp lý hơn.

Tuy nhiên, mức độ giáp bảo vệ thực tế lại bị giảm. Chiều sâu tối đa của đai giáp chính vẫn giữ ở mức 6 inch, nhưng diện tích được che phủ bị giảm và tổng trọng lượng đai giáp cũng giảm gần 100 tấn. Giáp bảo vệ các khu vực quan trọng khác phần lớn không thay đổi, và khả năng chống ngư lôi vẫn ở mức tối thiểu, ngoại trừ khu vực hầm đạn. Australia và New Zealand – hai tàu được đặt lườn sau tàu dẫn đầu lớp – được trang bị bố trí giáp cải tiến hơn, nhưng vẫn chỉ có mức bảo vệ hạn chế tương tự.

Lớp thiết giáp tuần dương hạm tiếp theo của Hải quân Hoàng gia đại diện cho một thiết kế thế hệ thứ hai. Đến năm 1909, cuộc chạy đua thiết giáp hạm giữa Anh và Đức đã lên đến đỉnh điểm. Vào năm đó, ba thiết giáp hạm và một thiết giáp tuần dương hạm đã được phê duyệt cho Hải quân Anh, cùng với ba thiết giáp hạm và một thiết giáp tuần dương hạm khác được phê duyệt có điều kiện, phòng khi cần thiết phải đóng. Đến tháng 8 năm 1909, nhóm thứ hai được chấp thuận để đối phó với hoạt động đóng tàu của Đức. Quan trọng hơn đối với các nhà thiết kế thiết giáp tuần dương hạm, thông tin đã đến được Bộ Hải quân rằng lớp thiết giáp tuần dương hạm tiếp theo của Đức lớn hơn họ dự tính. Trước tình hình đó, kế hoạch ban đầu nhằm đóng tàu dựa trên lớp Indefatigable nhanh chóng bị hủy bỏ, và các nhà thiết kế được giao toàn quyền bắt đầu lại từ đầu. Kết quả là một thiết kế tốt hơn rất nhiều được ra đời.

Để đối phó với thiết giáp tuần dương hạm Đức, thiết kế mới của Anh có kích thước lớn hơn nhiều, với lượng giãn nước tăng 7.600 tấn và chiều dài tăng thêm 110 feet so với Indefatigable. Điều này cho phép chúng được trang bị dàn pháo chính mạnh hơn gồm pháo 13,5 inch – lần đầu tiên tất cả đều được đặt trên trục giữa thân tàu. Giáp bảo vệ cũng được tăng cường, với đai giáp chính tăng lên đến độ dày tối đa 9 inch và lần đầu tiên đai giáp được mở rộng lên bao phủ cả boong tàu phía trên. Giáp bảo vệ các khu vực quan trọng khác cũng được cải thiện. Hệ thống động cơ mạnh hơn được lắp đặt, giúp tăng tốc độ lên 27 hải lý/giờ.

Lớp tàu mới được đặt tên theo chiếc dẫn đầu là Lion, và cả hai chiếc thiết giáp tuần dương hạm được cấp vốn năm 1909 đều được hoàn thành theo thiết kế này. Dù Lion là một bước tiến lớn so với các lớp trước, nhưng vẫn không thể so sánh được với đối thủ Đức cùng thời – lớp Moltke – dù Lion và tàu chị em Princess Royal có lượng giãn nước lớn hơn Moltke tới 3.710 tấn. Tàu Anh có tốc độ cao hơn đôi chút và được trang bị pháo 13,5 inch mới mạnh hơn. Tuy nhiên, tàu Đức vẫn vượt trội hơn về khả năng bảo vệ, với đai giáp dày hơn, rộng hơn và giáp ngang vượt trội. Một trong những lý do chính khiến tàu Anh tiếp tục thua kém về giáp là do yêu cầu không gian cho hệ thống nồi hơi và máy móc. Tàu Đức có thể rút ngắn chiều dài do hệ thống động cơ nhỏ gọn và hiệu quả hơn, từ đó giúp giảm lượng giãn nước, và phần tiết kiệm đó được dùng để tăng cường giáp bảo vệ.

Việc áp dụng pháo 13,5 inch là một bước tiến lớn, bởi loại pháo mới chính xác hơn, có khả năng xuyên phá tốt hơn và tổng trọng lượng loạt đạn bắn bên mạn gần như gấp đôi so với các thiết giáp tuần dương hạm trang bị pháo 12 inch. Cuối cùng, người Anh cũng quyết định áp dụng cấu hình tháp pháo đặt tầng (superfiring), nghĩa là toàn bộ pháo được bố trí trên trục giữa thân tàu và loại bỏ bố trí tháp pháo bên mạn vốn không hiệu quả. Do trọng lượng của tháp pháo mới tăng lên, nên chỉ có thể lắp bốn tháp pháo. Mặt khác, dàn pháo phụ nhẹ 4 inch vẫn được giữ lại, nhưng được bố trí ở các vị trí hợp lý hơn.

Thiết giáp tuần dương hạm tiếp theo được phê duyệt năm 1910 và đặt lườn vào tháng 3 năm 1911. Con tàu mang tên Queen Mary, và do được đóng chỉ sau vài tháng so với các tàu lớp Lion trước đó, nên về cơ bản Queen Mary là một bản sao của lớp Lion. Tuy nhiên, một số sửa đổi nhỏ đã đưa tàu vào một lớp riêng. Vũ khí và hệ thống động cơ không thay đổi. Khác biệt chính là sự điều chỉnh nhỏ trong cách phân bổ giáp bảo vệ.

Sau Queen Mary, chỉ có thêm một thiết giáp tuần dương hạm nữa được đặt lườn trước khi chiến tranh bùng nổ. Chương trình năm 1911 chỉ cấp kinh phí cho một chiếc. Ban đầu, dự kiến sẽ đóng một phiên bản cải tiến của Queen Mary, nhưng kỹ sư trưởng của Bộ Hải quân đã đề xuất một thiết kế cải tiến đáng kể, và thiết kế này được phê duyệt vào tháng 12 năm 1911.

Chiếc tàu mới mang tên Tiger, được tích hợp nhiều cải tiến quan trọng. Dàn pháo chính vẫn giữ tám khẩu pháo 13,5 inch trong bốn tháp pháo, nhưng lớp tàu mới áp dụng bố trí tháp pháo chính mới, trong đó một tháp pháo được chuyển từ vị trí phía trước ống khói thứ ba sang phía sau ống khói, giúp tăng góc bắn và cho phép tác chiến với mục tiêu phía sau. Thay đổi lớn nhất trong mặt hỏa lực là việc trang bị pháo 6 inch cho dàn pháo phụ. Đến năm 1912, người Anh vẫn tin rằng Đức đang đưa chiến thuật tấn công bằng ngư lôi quy mô lớn vào học thuyết hải quân của mình, và pháo phụ mạnh hơn sẽ hiệu quả hơn trong việc đối phó với mối đe dọa từ tàu phóng ngư lôi. Giáp bảo vệ cũng được cải thiện, dù độ dày tối đa vẫn giữ nguyên; thay vào đó, giáp được phân bổ để bảo vệ diện tích rộng hơn của con tàu. Để bảo vệ dàn pháo phụ và đảm bảo khả năng chống lại các tàu phóng ngư lôi Đức khi cần, các ụ pháo ở boong trước được bọc giáp dày 6 inch. Việc phân bổ giáp boong cũng được cải thiện.

Kết quả cuối cùng là thiết kế thiết giáp tuần dương hạm tốt nhất của Anh trong chiến tranh, nhưng dù có tăng cường bảo vệ, con tàu vẫn dễ tổn thương trước đạn pháo hạng nặng. So với các thiết giáp tuần dương hạm Đức trước chiến tranh thuộc lớp Derfflinger, Tiger là con tàu nhìn chung vẫn thua kém hơn.

Sau Tiger, các thiết kế thiết giáp tuần dương hạm Anh đi theo hướng khác và dù sao đi nữa thì cũng không được hoàn thành kịp để tham chiến đối đầu với các tàu Đức cùng thời. Fisher trở lại vị trí Tham mưu trưởng Hải quân Hoàng gia vào tháng 10 năm 1914 và một lần nữa theo đuổi khái niệm “tốc độ thay cho lớp giáp” với nguồn nhiệt huyết mới. Kết quả là việc đặt hàng một lớp thiết giáp tuần dương hạm mới vào đầu năm 1915. Đó là Repulse và Renown, là những con tàu đi biển xuất sắc và có tốc độ nhanh (có thể đạt tốc độ hơn 31 hải lý/giờ), nhưng lại có giáp bảo vệ thẳng đứng (đai giáp tối đa 6 inch) và giáp ngang hoàn toàn không đầy đủ. Sau đó trong năm 1915, một lớp tuần dương hạm hạng nhẹ cỡ lớn (large light cruiser) được đặt hàng, được thiết kế cho các nhiệm vụ ở vùng biển Baltic. Các tàu này được trang bị pháo lớn (18 inch), nhưng hoàn toàn không phù hợp cho tác chiến đội hình hạm đội.

Thiết giáp tuần dương hạm cuối cùng được đặt lườn trong chiến tranh là HMS Hood. Trớ trêu thay, sự kiện này diễn ra đúng vào ngày diễn ra trận Jutland – nơi mà các thiết giáp tuần dương hạm Anh đã chịu tổn thất nặng nề. Những bài học từ trận đánh buộc phải thiết kế lại con tàu, và đến năm 1920 thì Hood mới được hoàn tất. Khi hoàn thành, Hood thực tế giờ đã là một thiết giáp hạm cao tốc (fast battleship). Tuy nhiên, ngay cả mức bảo vệ mới này cũng vẫn không đủ, và tàu đã bị đánh chìm vào tháng 5 năm 1941 dưới hỏa lực của một thiết giáp hạm hiện đại hơn.

Nhiệm vụ của các tuần dương hạm bọc thép mới này vẫn giống như các tàu cũ – cung cấp cho hạm đội một lực lượng trinh sát đủ mạnh và đủ nhanh để vượt qua các lực lượng che chắn của đối phương nhằm báo cáo về hạm đội chính của địch. Những con tàu này đủ nhanh để có thể rút lui bất cứ lúc nào khi phát hiện lực lượng địch vượt trội hơn mình.

Tuy nhiên, chúng đã không được sử dụng theo cách như vậy. Năm 1913, danh xưng chính thức của tàu tuần dương hạm bọc thép (armoured cruiser) được đổi thành thiết giáp tuần dương hạm (battlecruiser), do tên gọi này phù hợp hơn với những con tàu lớn mang hỏa lực mạnh. Khi được xem là tàu chiến chủ lực (capital ships), các thiết giáp tuần dương hạm không được triển khai theo đúng thiết kế ban đầu. Thay vì né tránh giao chiến với các tàu địch hạng nặng, thiết giáp tuần dương hạm của Hải quân Hoàng gia lại sử dụng tốc độ vượt trội để tiếp cận và giao chiến ở cự ly gần. Cách sử dụng này đã đẩy các tàu có vỏ giáp nhẹ vào các tình huống chiến thuật mà điểm yếu về lớp giáp trở thành bất lợi rõ rệt. Đặc biệt, giáp boong mỏng của các tàu này bị đe dọa vì các trận đánh diễn ra ở tầm xa – nơi hỏa lực rơi theo phương thẳng đứng (plunging fire) là mối nguy cơ chính. Vì vậy, khái niệm về một tàu tuần dương cỡ lớn với hỏa lực mạnh ngang mức thiết giáp hạm vốn không phải là sai lầm – mà chính cách sử dụng chúng mới là vấn đề. Nếu được dùng đúng như vai trò của tàu tuần dương cỡ lớn, chúng vẫn có thể áp đảo mọi tàu cỡ tuần dương và đủ nhanh để tránh giao chiến với thiết giáp hạm có giáp dày hơn. Tuy nhiên, sự cám dỗ của việc sở hữu một con tàu với hỏa lực kiểu dreadnought khiến người ta không cưỡng lại việc đưa chúng vào đội hình tác chiến chính. Khi bị sử dụng như vai trò của thiết giáp hạm cao tốc, các thiết giáp tuần dương hạm buộc phải đối đầu với chính kiểu tàu mà chúng được thiết kế để né tránh.

Vì các thiết giáp tuần dương hạm của Anh được sử dụng như lực lượng trinh sát, chúng thường hoạt động phía trước hạm đội. Thiết giáp tuần dương hạm của Đức cũng được triển khai theo cách tương tự, điều này bảo đảm rằng khi các hạm đội tìm kiếm giao chiến, kẻ thù tự nhiên của thiết giáp tuần dương hạm Anh chính là đối thủ cùng loại phía Đức. Điều đó đã đẩy những con tàu bọc giáp mỏng của Anh vào thế đối đầu trực tiếp với các tàu Đức được bảo vệ tốt hơn – và hệ quả là điều hoàn toàn có thể đoán trước được.

Vũ khí pháo chính tiêu chuẩn cho sáu chiếc thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Anh là pháo 12 inch/45. Đây là loại vũ khí hiệu quả, tuy nhiên không nổi bật. Bắt đầu từ lớp Lion, Hải quân Anh đã chuyển sang pháo 13,5 inch/45, với đầu đạn nặng hơn đáng kể và do đó có uy lực mạnh hơn nhiều.

Thông thường, tốc độ bắn của các khẩu pháo cỡ lớn của Anh là khoảng hai phát mỗi phút. Do hệ thống nâng đạn chậm hơn, tốc độ này thấp hơn tốc độ bắn trung bình của pháo Đức. Người Anh sử dụng nòng pháo quấn dây vì chi phí sản xuất rẻ hơn, nhưng chúng chỉ có tuổi thọ chưa đến 40% so với nòng pháo của Đức sản xuất theo quy trình Krupp với lớp lót bên trong. Ngoài ra, do sử dụng hệ số an toàn cao hơn, pháo của Anh nặng hơn nhiều so với pháo Đức. Người Anh cũng thường tránh dùng vận tốc đầu nòng quá cao vì lo ngại mài mòn quá mức. Họ không bao giờ có thể sánh được với khả năng của người Đức trong việc kết hợp vận tốc cao với độ chính xác cao.

Xét về lý thuyết, các thiết giáp tuần dương hạm của Anh có ưu thế hỏa lực so với đối thủ Đức. Tuy nhiên, điều này phần lớn đã bị triệt tiêu bởi nhiều yếu tố khác. Đạn pháo cỡ lớn của Anh vốn không đáng tin cậy. Loại đạn xuyên giáp có mũ (capped armour-piercing sheells) được đưa vào sử dụng khi chiến tranh bắt đầu đủ khả năng xuyên giáp xi măng Krupp nếu đánh trúng trực diện, nhưng trong hầu hết các trường hợp va chạm xảy ra ở góc nghiêng, đầu đạn của Anh thường bị vỡ ngay khi chạm giáp. Các vấn đề về ngòi nổ cũng khiến đạn phát nổ ngay sau khi xuyên qua. Chất nổ mà họ sử dụng là Lyddite (axit picric), thường kích nổ ngay cả khi chỉ xuyên được vài inch giáp. Tóm lại, đạn pháo của Anh quá giòn. Mãi đến năm 1917, loại đạn mới với mũ đầu đạn làm từ hợp kim thép cứng hơn, hình dạng cải tiến và sử dụng ít chất nổ nhạy hơn mới được đưa vào sử dụng.

Ngoài ra, đạn pháo của Anh còn gặp vấn đề về độ phân tán. Nguyên nhân được xác định là do quá trình gia tốc không đều của đầu đạn trong nòng pháo khi thuốc phóng cháy, dẫn đến đặc tính đạn đạo khó kiểm soát, khiến đầu đạn không bay đúng theo tính toán của hệ thống điều khiển hỏa lực.

Thêm vào đó, người Anh đã chọn Cordite MD (Cordite cải tiến) làm thuốc phóng từ năm 1901. Đây là một loại bột chứa nitroglycerin, và hóa ra là một lựa chọn xui xẻo. Về mặt tích cực, nó gây ít ăn mòn nòng pháo hơn, nhưng tác hại lại nằm ở khả năng bắt lửa rất nhanh khi tiếp xúc với lửa, có thể gây nguy cơ cháy nổ nghiêm trọng. Thuốc phóng được chứa trong các vỏ đạn rỗng, và sau khi sử dụng, vỏ này sẽ được thu lại, khiến tốc độ bắn bị chậm lại.

Sau trận Dogger Bank, nơi xảy ra cuộc chạm trán đầu tiên giữa các thiết giáp tuần dương hạm, người Anh đã rút ra một bài học quan trọng: nếu tốc độ bắn được tăng lên, tổn thất gây ra cho đối phương đã có thể lớn hơn. Để đạt được điều đó, quy trình chuyển đạn và thuốc phóng phải được tăng tốc. Điều này dẫn đến việc nhiều liều thuốc phóng bị lấy ra khỏi vỏ đạn và đặt sẵn ở nhiều vị trí bên ngoài hầm đạn. Mức độ rủi ro là rất rõ ràng, vì các cánh cửa chống cháy của trục nâng và hầm đạn không đủ kín, và trong thực tế chiến đấu, các cửa hầm đạn thậm chí còn bị để mở nhằm tăng tốc độ nạp đạn. Tất cả những điều này đã khiến cho các thiết giáp tuần dương hạm của Anh trở nên cực kỳ dễ bị tổn thương. Trên thực tế, người ta có thể kết luận rằng nguyên nhân chính khiến ba chiếc thiết giáp tuần dương hạm bị mất tại Jutland không phải do giáp mỏng, mà là do thuốc phóng kém chất lượng và quy trình xử lý đạn – thuốc phóng không an toàn.

Tháp pháo đôi 13.5 inch/45 là vũ khí chính được trang bị cho một số thiết giáp hạm của Anh, nhưng cũng được sử dụng trên các thiết giáp tuần dương như Lion, Princess Royal, Queen Mary và Tiger. Đây là một loại pháo có chất lượng rất tốt, mang lại cho thiết giáp tuần dương Anh lợi thế tiềm năng về hỏa lực so với các đối thủ Đức, nhờ tầm bắn xa hơn và đầu đạn nặng hơn. Pháo có thể bắn ra đầu đạn nặng 1.250 lb hoặc 1.400 lb; do cấu trúc hệ thống nâng đạn, nên chỉ có chiếc Tiger là có khả năng sử dụng loại đạn nặng hơn. Bên dưới tháp pháo là phòng xử lý đạn, được nối xuống kho đạn chính.Toàn bộ trục tháp pháo này được bảo vệ bằng một lớp giáp bên ngoài (barbette), vốn là một trong những phần được bọc thép chắc chắn nhất trên con tàu.

Quốc gia lo ngại nhất trước sự phát triển thiết giáp tuần dương hạm của Anh là Đức. Tới năm 1906, khi chiếc thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên được đặt lườn, Đức đã rơi vào một cuộc chạy đua hải quân với Anh, vì vậy không có gì đáng ngạc nhiên khi Đức quyết định đáp trả thách thức mới này. Tuy nhiên, người Đức tiếp cận việc chế tạo thiết giáp tuần dương hạm theo cách rất khác biệt và không vội vã. Trên thực tế, họ không chấp nhận thuật ngữ “thiết giáp tuần dương hạm” (Schlachtkreuzer) cho đến tận sau chiến tranh. Từ khi khái niệm này được thai nghén cho đến thời điểm đó, người Đức gọi các tàu loại này là tuần dương hạm cỡ lớn (Großer Kreuzer).

Cũng giống người Anh, thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Đức là sự cải biến từ tàu tuần dương bọc thép. Chiếc tàu tuần dương bọc thép cuối cùng của Đức chính là mẫu hình cho các tuần dương hạm lớn sau này: đó là Blücher, được thiết kế trong giai đoạn 1904–1905. So với các tàu tuần dương bọc thép khác cùng thời, Blücher là một trong những tàu nhanh nhất, có giáp bảo vệ dày nhất (giáp đai dày 7 inch), nhưng chỉ mang dàn pháo chính tương đối nhỏ gồm các khẩu pháo 8,2 inch. Dù là một tàu chiến tốt, Blücher đã hoàn toàn lỗi thời ngay từ đầu khi đối mặt với lớp Invincible mới của Hải quân Hoàng gia Anh.

Khi người Anh thay đổi quy mô và hỏa lực của tàu tuần dương bọc thép, người Đức không phản ứng ngay mà phải chờ xem tình hình phát triển ra sao. Vì kế hoạch đóng lớp Invincible được thực hiện dưới điều kiện tuyệt mật, nên điều mà người Đức biết vào năm 1905 chỉ là Chương trình Hải quân của Anh đề xuất xây dựng bốn tàu tuần dương bọc thép mới. Năm 1906, người Đức giả định rằng các tàu này có lượng choán nước khoảng 16.000 tấn và được vũ trang tám pháo 9,2 inch. Thông tin chính xác sau đó cho thấy các tàu này thực chất có lượng choán nước 17.500 tấn và vận tốc cực nhanh là 25 hải lý/giờ — một con số chưa từng có. Đáp lại, người Đức lên kế hoạch đóng một tàu tuần dương bọc thép cải tiến, nặng 15.000 tấn, có tốc độ thậm chí còn cao hơn (26 hải lý/giờ), nhưng chỉ trang bị 12 pháo 8,2 inch. Tuy nhiên, ngay khi con tàu – mang tên Blücher – bắt đầu được đóng, thì các thông số thiết kế đầy đủ của lớp Invincible cũng được tiết lộ. Không chỉ có tốc độ nhanh, con tàu mới của Anh còn mang dàn pháo chính toàn bộ là pháo 12 inch. Người Đức lập tức quyết định thay đổi hướng thiết kế để đuổi kịp đối phương.

Công việc thiết kế chiếc thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Đức bắt đầu vào tháng 8 năm 1906, sau khi các đặc tính của Invincible được biết đến. Việc áp dụng động cơ tuabin hơi nước đã giúp các tàu Đức đạt tốc độ gần như tương đương tàu Anh, dù có lượng choán nước sẽ lớn hơn. Đồng thời, lựa chọn sử dụng dàn pháo chính nhỏ hơn và nhẹ hơn cho phép dành nhiều trọng lượng hơn cho lớp giáp bảo vệ. Kết quả là một thiết kế có sự cân bằng tốt hơn. Ngay từ chiếc thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên, mức độ bảo vệ của tàu Đức vượt trội hơn so với đối thủ Anh, thậm chí đôi khi còn tương đương với các thiết giáp hạm dreadnought đời đầu của Anh.

Dưới sự lãnh đạo của kỹ sư trưởng Hans Bürkner, người Đức – theo chỉ đạo của Đô đốc Alfred von Tirpitz (1849 - 1930), Bộ trưởng Văn phòng Hải quân Đế quốc – đặt mục tiêu nâng cao chất lượng của các tàu chiến chủ lực. Dù ngân sách hải quân Đức bị kéo căng cực độ để theo kịp người Anh, ngân sách vẫn được ưu tiên cho việc thử nghiệm lâu dài các ý tưởng và thiết bị mới. Kết quả là tàu Đức được thiết kế kỹ lưỡng hơn tàu Anh, điều này được thể hiện rõ qua việc thiết kế Đức dành ít trọng lượng hơn cho thân tàu và hệ thống động cơ, qua đó dành được nhiều trọng lượng hơn cho lớp giáp bảo vệ diện tích lớn hơn của con tàu. Ngoài ra, Bürkner đặc biệt chú trọng đến khả năng bảo vệ dưới nước. Để giảm thiểu thiệt hại từ thủy lôi và ngư lôi, người Đức đã tích hợp một hệ thống phòng ngư lôi, với một vách chống ngư lôi bên trong thân tàu. Phía trước vách này là một khoang rỗng có thể sâu tới 13 feet, một nửa được chứa than, một nửa để trống. Hệ thống này sẽ chứng minh hiệu quả rõ rệt khi đối phó với thủy lôi và ngư lôi thời Thế chiến I. Việc tích hợp hệ thống chống ngư lôi buộc tàu Đức phải có bề ngang rộng hơn, điều này mang lại lợi ích phụ là tăng độ ổn định tổng thể và giúp tàu trở thành bệ pháo ổn định hơn. Lớp bảo vệ thứ hai dưới nước là mạng lưới khoang kín, nhằm hạn chế ngập nước nếu hệ thống chống ngư lôi bị xuyên thủng. Trong khi đó, thiết giáp tuần dương hạm của Anh hoàn toàn không có hệ thống bảo vệ ngư lôi chuyên biệt – trừ khu vực quanh hầm đạn.

Rõ ràng là thiết kế thiết giáp tuần dương hạm của Đức ưu tiên bảo vệ hơn là hỏa lực hay tốc độ. Ngược lại, người Anh thường đặt giáp bảo vệ ở vị trí thứ ba trong ba yếu tố thiết kế. Mặc dù tàu Anh nhìn chung nhanh hơn tàu Đức, nhưng khoảng cách này thường không lớn. Hỏa lực là một vấn đề khác – có thể nói các tàu chiến chủ lực của Đức bị yếu thế về hỏa lực so với đối thủ. Tuy nhiên, khoảng cách này ít nghiêm trọng hơn so với ấn tượng ban đầu, do đạn pháo và chất nổ kém hiệu quả của Anh. Vì thiết giáp tuần dương hạm của Anh thường được bảo vệ yếu kém, nên ngay cả các khẩu pháo nhỏ hơn của Đức cũng không gặp khó khăn gì trong việc xuyên thủng giáp ở cự ly chiến đấu thông thường.

Công việc thiết kế chiếc thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Đức bắt đầu vào tháng 8 năm 1906 và con tàu được đặt lườn vào tháng 3 năm 1908. Được đặt tên là Von der Tann, con tàu này hoàn tất vào đầu năm 1911. Vì con tàu là phản ứng trực tiếp trước lớp Invincible của Anh, việc so sánh hai lớp tàu này mang tính gợi mở đáng kể. Von der Tann có khả năng bảo vệ vượt trội hơn hẳn với lớp giáp chính dày 10 inch so với 6 inch của Invincible. Các tháp pháo cũng được bọc giáp dày hơn và các hốc pháo mạn tàu (casemate) trên tàu Đức cũng được bọc giáp 6 inch. Tổng trọng lượng giáp lên đến 5.693 tấn, so với chỉ 3.735 tấn trên Invincible. Hỏa lực chính của thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Đức gồm tám khẩu pháo 11 inch được lắp trên bốn tháp pháo. Các tháp pháo trước và sau được đặt trên trục giữa, còn các tháp pháo ở giữa tàu có góc bắn hạn chế. Khác với cách sắp xếp của Anh, tháp pháo bên mạn phải luôn nằm trước tháp bên mạn trái. Chúng cũng được đặt vào sâu hơn trong thân tàu so với tàu Anh. Các tháp này có thể bắn sang mạn đối diện, nhưng chỉ trong góc 125 độ. Hỏa lực phụ mạnh hơn nhiều so với Invincible, với mười khẩu pháo 5,9 inch và mười sáu khẩu pháo 3,5 inch bố trí trong các hốc pháo.

Giáp bảo vệ của Von der Tann đủ sức chống lại pháo 12 inch của Anh. Dải đai giáp chính có độ dày tối đa 10 inch, thu hẹp dần còn 4,75 inch ở mũi tàu và 4 inch gần đuôi tàu. Khác với tàu Anh, hỏa lực phụ bố trí trong các hốc pháo cũng được bảo vệ bằng lớp giáp dày 6 inch. Các khu vực trọng yếu khác như bệ tháp pháo và mặt trước của các tháp pháo 11 inch được bọc giáp dày 9 inch, trong khi tháp chỉ huy có giáp 10 inch. Con tàu được trang bị hệ thống phòng thủ ngư lôi chuyên biệt, kéo dài theo toàn bộ chiều dài của dải đai giáp chính, tức từ khu vực tháp pháo trước đến tháp pháo sau.

Chiếc tuần dương hạm lớn tiếp theo là lớp Moltke. Khác với người Anh – vốn không có cải tiến thực sự từ lớp thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên sang lớp thứ hai – thì lớp Moltke có nhiều nâng cấp đáng kể so với lớp Von der Tann. Lớp tàu mới này nặng hơn khoảng 3.800 tấn và dài hơn 45 feet, cho phép tăng cường lớp giáp và bổ sung thêm pháo. Trong việc bố trí hỏa lực chính, các nhà thiết kế Đức lấy cảm hứng từ lớp thiết giáp hạm Kaiser, trong đó bổ sung thêm một tháp pháo 11 inch ở phía sau đặt ở vị trí tháp pháo đặt tầng (superfiring). Người Đức quyết định vẫn sử dụng pháo 11 inch thay vì nâng cấp lên pháo 12 inch như các thiết giáp hạm của họ cùng thời đó. Tuy nhiên, thay loại pháo cũ là loại pháo mới 11 inch/50 được trang bị cho con tàu. Giáp được tăng cường lên tối đa 11 inch ở dải đai giáp, gần tương đương với thiết giáp hạm của Anh cùng thời, và vượt xa lớp giáp của các thiết giáp tuần dương hạm Anh đang được chế tạo lúc bấy giờ.

Chương trình đóng tàu năm 1910 bao gồm việc cho phép chế tạo một phiên bản cải tiến của lớp Moltke. Con tàu này, mang tên Seydlitz, có nhiều tinh chỉnh nhằm tăng khả năng đi biển và tốc độ. Vẫn được giữ nguyên hỏa lực và giáp bảo vệ, điểm khác biệt chính là bổ sung thêm một boong trước mũi tàu (forecastle). Do tàu Đức chủ yếu được thiết kế để hoạt động ở Biển Bắc chứ không phải Đại Tây Dương rộng mở hơn, tầm hoạt động và khả năng đi biển thường chỉ được xem là yếu tố thứ yếu. Seydlitz còn được trang bị hệ thống động cơ mạnh hơn, kết hợp với thân tàu hẹp hơn và dài hơn 46 feet, giúp đạt tốc độ tối đa 26,5 hải lý/giờ.

Thế hệ thứ ba của các tuần dương hạm lớn Đức đã tạo ra thiết kế thiết giáp tuần dương hạm tốt nhất từng tham chiến trong chiến tranh. Ba con tàu thuộc lớp Derfflinger sở hữu khả năng bảo vệ tốt nhất trong số các thiết giáp tuần dương hạm được hoàn tất trong chiến tranh, và có thể sánh ngang với hầu hết các thiết giáp hạm hiện có của Anh. Cách bố trí hỏa lực chính cũng hoàn toàn mới. Dàn pháo tám khẩu của lớp này sử dụng pháo 12 inch – là lớp tuần dương hạm cỡ lớn duy nhất của Đức được trang bị loại pháo này. Bốn tháp pháo được bố trí thành hai cặp ở phía trước và sau. Việc bổ sung hai tháp pháo đặt tầng làm tăng trọng lượng phần trên, khiến lớp tàu mới có sống tàu thấp hơn, gây ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng đi biển. Đây cũng là những con tàu đầu tiên của Đức được thiết kế với boong chính bằng phẳng và dốc nổi về phía trước (rising sheer). Chúng cũng là những tuần dương hạm cỡ lớn duy nhất của Đức được lắp cột buồm kiểu giá ba chân (tripod mast), dù chỉ được trang bị sau trận Jutland năm 1916. Một cải tiến khác là ở hệ thống động cơ: trong số 18 nồi hơi của tàu, bốn chiếc chạy bằng dầu, giúp tăng tầm hoạt động so với lớp trước. Mặc dù có lượng choán nước lớn hơn, lớp Derfflinger vẫn đạt tốc độ 28 hải lý/giờ khi hoạt động. Chiếc tàu thứ ba trong lớp, Hindenburg, không kịp gia nhập hạm đội trước trận Jutland. Nó có một số khác biệt nhỏ so với hai tàu đầu lớp, như thân dài hơn và động cơ mạnh hơn nhằm đạt thêm 1 hải lý/giờ.

Người Đức ưa chuộng các loại pháo chính cỡ nhỏ hơn nhưng có vận tốc đầu nòng cao hơn. Họ không tin rằng một loại vũ khí tầm xa là cần thiết, do điều kiện tầm nhìn tại chiến trường dự kiến là biển Bắc không thuận lợi cho các trận đấu pháo tầm xa. Người Đức cho rằng pháo nhỏ hơn có tốc độ bắn cao hơn so với pháo cỡ lớn, đồng thời họ đánh giá cao tính năng đạn đạo của pháo 11 inch và cho rằng loại pháo này có thể sánh với pháo 12 inch tiêu chuẩn của Anh. Tuy vậy, họ rõ ràng đã chần chừ quá lâu trong việc nâng cấp vượt khỏi khẩu pháo cỡ 11 inch đáng tin cậy, khi người Anh đã bắt đầu trang bị pháo 13,5 inch cho thiết giáp tuần dương hạm của họ vào thời điểm người Đức mới chuyển sang pháo 12 inch. Việc lựa chọn cỡ pháo chính như vậy dẫn đến việc các thiết giáp tuần dương hạm Anh, với pháo 13,5 inch, có tầm bắn vượt trội hơn.

Pháo 11 inch/45 (thực chất là 11,14 inch) được trang bị cho Von der Tann. Loại pháo cải tiến 11 inch/50 được lắp trên lớp Moltke và Seydlitz. Pháo 12 inch được trang bị cho lớp Derfflinger. Chu kỳ nạp đạn của các khẩu pháo này là 20 giây. Sau trận Dogger Bank, các giá đỡ tháp pháo của pháo Đức được điều chỉnh để cho phép nâng góc bắn cao hơn. Việc tăng góc nâng dẫn đến tầm bắn xa hơn.

Hỏa lực phụ của các thiết giáp tuần dương hạm Đức gồm các pháo 5,9 inch nòng đơn gắn trong các hốc pháo, với mục đích tác chiến chống lại các tàu chiến chủ lực. Ngoài ra, tàu Đức còn mang nhiều pháo 3,5 inch để chống tàu phóng lôi và tàu khu trục của đối phương. Nhiều khẩu được lắp trong các hốc pháo, và một số được bố trí thấp trong thân tàu hoặc rất gần mũi tàu, khiến chúng không thể sử dụng trong điều kiện biển động. Các khẩu pháo phụ này có thể bắn tới bảy phát mỗi phút.

Bên cạnh sự ưu việt của các khẩu pháo do Krupp sản xuất, người Đức còn chế tạo đạn pháo có chất lượng cao. Họ đã phát triển ngòi nổ chậm cho các loại đạn pháo cỡ lớn, giúp đạn phát nổ sau khi đã xuyên vào trong thân tàu. Nhờ vậy, đạn pháo Đức có thể xuyên tới các khu vực trọng yếu trong tàu địch và gây thiệt hại nghiêm trọng hơn nhiều.

Tháp pháo đôi 11 inch/50 là vũ khí chính của hai tàu thuộc lớp Moltke và chiếc Seydlitz độc nhất. Người Đức ưa chuộng pháo 11 inch nhẹ hơn vì nhiều lý do, và mặc dù loại pháo này tương đương với pháo 12 inch trên các thiết giáp tuần dương thế hệ đầu của Anh, nó vẫn bị vượt mặt bởi pháo 13.5 inch trên các thiết giáp tuần dương Anh đời mới hơn. Mặt trước của tháp pháo là một trong những phần được bọc thép dày nhất trên tàu — 9 inch đối với Moltke và Goeben, và 10 inch đối với Seydlitz. Do khả năng trúng đạn vào hai bên và phần trên tháp pháo được đánh giá là thấp hơn, các khu vực này chỉ được bọc thép nhẹ hơn nhiều. Người Đức cũng bảo vệ kỹ khu vực bệ pháo bên dưới, nhưng không đảm bảo rằng các khu vực giữa nơi xử lý đạn và kho đạn chính được cách ly chống cháy nổ hoàn toàn (flash-tight).

Một lợi thế then chốt khác là đặc điểm của thuốc nổ Đức. Các liều thuốc được mang theo theo hai phần. Liều thuốc chính được đựng trong ống đồng thau. Liều phụ thì ở trong vỏ kim loại nhỏ hơn. Các vỏ đồng thau làm tăng trọng lượng của cơ số đạn, nhưng lại giúp giảm nguy cơ tai nạn do tia lửa trong quá trình xử lý và giúp tăng tuổi thọ của nòng pháo. Việc sử dụng vỏ đạn kim loại khiến người Đức tin rằng không cần quá nhiều biện pháp chống cháy nổ tại các kho đạn và khu vực xử lý đạn. Do đó, các kho đạn vẫn được để mở nguyên ngay cả khi chiến đấu. Độ dài ngắn hơn của các liều thuốc Đức so với loại của Anh cũng giúp họ đạt tốc độ bắn cao hơn. Đặc tính quan trọng nhất của thuốc nổ Đức là khi bị trúng đạn, nó thường cháy âm ỉ thay vì phát nổ dữ dội. Dĩ nhiên, điều này vẫn gây thiệt hại nghiêm trọng cho khu vực bị cháy, nhưng vì không xảy ra vụ nổ lớn, nên toàn bộ con tàu sẽ không bị đe dọa.

Tầm quan trọng của điều này được thể hiện rõ qua thiệt hại mà Seydlitz phải hứng chịu tại trận Dogger Bank. Tàu bị trúng một quả đạn pháo 13,5 inch của Anh ở cự ly xa, gần khu vực tháp pháo phía sau. Quả đạn xuyên qua lớp giáp boong và va vào bệ tháp pháo, các mảnh vỡ nóng từ lớp giáp đã bay vào kho đạn – nơi đang chứa hơn 13.000 pound thuốc nổ. Tuy nhiên, chỉ có các liều thuốc phía trước (fore-charges) trong vỏ kẽm mỏng bị bắt lửa, trong khi các liều ở trong vỏ đồng thau nặng hơn thì không. Kho đạn đã được làm ngập trước khi các liều thuốc lớn hơn hoặc đầu đạn phát nổ. Vụ cháy đã giết chết toàn bộ kíp pháo thủ trong tháp pháo và còn lan sang cả tháp pháo liền kề, nhưng không có vụ nổ xảy ra. Nếu tình huống tương tự xảy ra trên một con tàu Anh, kết quả có thể là sự hủy diệt hoàn toàn của cả con tàu.

Kinh nghiệm này đã dẫn đến thay đổi trong quy trình xử lý thuốc nổ của Đức. Số lượng liều thuốc đặt tại buồng tiếp đạn và phòng xử lý được giảm bớt. Khi tình huống tương tự xảy ra lần nữa với Seydlitz tại trận Jutland, các liều thuốc lại bắt lửa, nhưng do số lượng ít hơn nên ngọn lửa chỉ giới hạn trong phòng xử lý và buồng tiếp đạn. Trước trận Jutland, người Đức không áp dụng thêm các biện pháp chống cháy nào khác, vì họ cho rằng việc giới hạn số lượng thuốc nổ được đưa ra khỏi kho đạn là biện pháp đủ an toàn.

Vào ngày 4 tháng 8 năm 1914, Vương quốc Anh tuyên chiến với Đức. Nhiều người cho rằng một cuộc đụng độ giữa hải quân Anh và Đức tại Biển Bắc sẽ nhanh chóng diễn ra sau đó. Tâm lý này bắt nguồn từ cuộc chạy đua hải quân gay gắt giữa hai cường quốc và kỳ vọng của Đức rằng Hải quân Hoàng gia Anh sẽ áp đặt một cuộc phong tỏa chặt chẽ các căn cứ hải quân chính của Đức tại Biển Bắc. Tuy nhiên, với sự xuất hiện của thủy lôi, ngư lôi và tàu ngầm, một cuộc phong tỏa như vậy đã trở nên cực kỳ nguy hiểm. Ngoài ra, lực lượng phong tỏa còn có thể phải đối mặt với một cuộc tấn công bất ngờ và áp đảo từ hạm đội Đức. Từ năm 1912, người Anh đã từ bỏ ý tưởng phong tỏa gần để chuyển sang cái gọi là phong tỏa theo dõi. Tuy nhiên, phương án này cũng không khả thi do đòi hỏi số lượng lớn các đơn vị hạm đội nhỏ. Khi chiến tranh thực sự nổ ra, phong tỏa theo dõi đã bị thay thế bằng phong tỏa từ xa. Điều này khiến cho khả năng xảy ra một cuộc đụng độ ngay lập tức với Hải quân Đế chế Đức (Kaiserliche Marine) không còn, vì hạm đội chính của Anh – mang tên Đại Hạm đội (Grand Fleet) – được triển khai tại căn cứ Scapa Flow thuộc quần đảo Orkney ngoài khơi bờ biển Scotland. Đại Hạm đội thường xuyên hoạt động ngoài khơi để tuần tra lối ra khỏi Biển Bắc, nhưng vẫn giữ khoảng cách an toàn với các căn cứ hải quân của Đức tại khu vực này.

Người Đức cũng nhận thức được rằng người Anh sẽ gặp khó khăn trong việc áp đặt và duy trì một cuộc phong tỏa gần, nhưng họ vẫn trông đợi điều đó xảy ra khi chiến tranh bắt đầu. Kế hoạch của Đức khi bước vào cuộc chiến là sử dụng tàu ngầm, tàu khu trục và thủy lôi để tấn công các lực lượng hải quân nhẹ của Anh – những lực lượng mà họ cho rằng sẽ hoạt động gần các căn cứ của Đức. Khi đó, người Anh sẽ buộc phải điều động các lực lượng hùng mạnh hơn để hỗ trợ, tạo cơ hội cho người Đức làm suy yếu sức mạnh tổng thể của Hải quân Hoàng gia, từ đó tạo điều kiện thuận lợi để hạm đội Đức có thể giao chiến trong tình thế có lợi.

Tuy nhiên, khi chiến tranh nổ ra, người Đức bị bất ngờ trước chiến lược phong tỏa từ xa mà người Anh áp dụng. Vì không thể đưa hạm đội ra phía bắc Biển Bắc để chỉ để đối đầu với Đại Hạm đội vốn vượt trội về số lượng, điều đó đồng nghĩa với việc Đức không có một chiến lược hải quân hiệu quả để đối phó. Vì vậy, một tình huống được hình thành khi hai bên quan sát nhau một cách dè chừng từ hai đầu Biển Bắc, trong khi cả hai đều tiến hành rải thủy lôi và sử dụng tàu ngầm để tấn công.

Các thiết giáp tuần dương hạm của Anh hoạt động từ cảng neo đậu tại Cromarty Firth ở bờ đông Scotland. Chúng được giao cho Chuẩn Đô đốc David Beatty (1871–1936) chỉ huy. Tới tháng 8, sự trì trệ của việc không hành động khiến các chỉ huy lực lượng hải quân nhẹ của Anh không thể chịu đựng thêm được nữa. Bộ Hải quân đã phê chuẩn một kế hoạch vào cuối tháng 8 cho hai hải đoàn tàu khu trục hạm được tàu ngầm yểm trợ tấn công các tuần tra Đức tại vùng biển Heligoland, gần pháo đài đảo Heligoland của Đức. Sự yểm trợ trực tiếp được thực hiện bởi các thiết giáp tuần dương hạm Invincible và New Zealand từ phía bắc. Đại Hạm đội không được thông báo đầy đủ về chiến dịch này, nhưng lực lượng thiết giáp tuần dương hạm của Beatty đã được tung vào trận vào phút chót, mà không có sự biết trước của các lực lượng hải quân nhẹ của Anh.

Ngày 28 tháng 8, người Anh bắt đầu công cuộc càn quét của họ. Trận đánh diễn ra trong điều kiện sương mù và tầm nhìn hạn chế. Các hải đoàn khu trục hạm của Anh bị áp lực ngày càng tăng khi các tàu tuần dương của Đức xuất phát từ những căn cứ gần đó tiến vào trận. Yêu cầu hỗ trợ được gửi tới Beatty khi ông còn cách đó khoảng 40 dặm. Đúng như phản ứng thường thấy của ông, Beatty quyết định lao vào hành động bất chấp nguy cơ từ tàu ngầm, thủy lôi hay thậm chí là các thiết giáp hạm Đức có thể đã rời căn cứ. Các thiết giáp tuần dương hạm của ông đối mặt với những mối đe dọa tiềm tàng trong điều kiện tầm nhìn thấp. Trong lần này, canh bạc của Beatty đã thành công. Ba tàu tuần dương hạng nhẹ của Đức bị đánh chìm và trận hải chiến đầu tiên của cuộc chiến là một chiến thắng cho người Anh.

Một trận chiến tương đối nhỏ như vậy lại có những hệ quả lớn đối với người Đức. Người Anh đã dám tiến sát căn cứ của Đức tại Heligoland, và phản ứng đáp trả của người Đức thì lại không tương xứng. Chiến thắng của Anh càng làm gia tăng tư duy phòng thủ của phía Đức. Quan trọng hơn, Hoàng đế Đức đã ra lệnh rằng nếu Tư lệnh Hạm đội Biển khơi (Hochseeflotte) – Đô đốc Friedrich von Ingenohl (1857–1933) – muốn đưa hạm đội vào trận, ông phải được sự phê chuẩn của Hoàng đế.

Cả hai bên đều ngày càng cảm thấy sốt ruột vì tình trạng không có hành động rõ rệt nào tại Biển Bắc. Điều mà người Đức không biết là lợi thế của người Anh đang dần bị xói mòn. Một thiết giáp hạm của Anh đã bị đánh chìm bởi thủy lôi vào tháng 10, và một số tàu khác gặp sự cố động cơ khiến chúng phải tạm thời ngừng hoạt động. Tình hình của các thiết giáp tuần dương còn nghiêm trọng hơn. Tại trận Coronel ngoài khơi bờ biển Chile vào ngày 1 tháng 11, một hải đội Đức do hai tuần dương hạm bọc thép dẫn đầu đã đánh bại một hải đoàn Anh. Đáp lại, các thiết giáp tuần dương hạm Invincible và Inflexible được điều đi truy đuổi các tuần dương hạm Đức, còn Princess Royal được cử tới canh giữ lối bắc của kênh đào Panama. Cũng trong tháng Mười Một, Thổ Nhĩ Kỳ gia nhập cuộc chiến, khiến hai thiết giáp tuần dương Indomitable và Indefatigable phải ở lại Địa Trung Hải để giám sát thiết giáp tuần dương Đức Goeben, vốn đã tị nạn tại Thổ. Như vậy, chỉ còn Lion, Queen Mary, New Zealand và Tiger – tàu mới đưa vào hoạt động và chưa hoàn toàn sẵn sàng – là còn hiện diện tại Biển Bắc. Đức có bốn thiết giáp tuần dương hạm, khiến người Anh không còn lợi thế về số lượng nữa. Đến tháng 1 năm 1915, chiếc Derfflinger gia nhập vào hạm đội Đức.

Nhằm tăng hiệu quả tiêu hao đối với lực lượng Anh, người Đức quyết định vào đầu tháng 10 tăng cường rải thủy lôi dọc theo bờ biển Anh và sử dụng các thiết giáp tuần dương hạm để pháo kích các thị trấn ven biển của Anh. Các chiến dịch rải thủy lôi kết hợp pháo kích nhằm dụ một phần Đại Hạm đội tiến vào một bãi thủy lôi mới hoặc khu vực hoạt động của các tàu ngầm U-boat. Đợt pháo kích đầu tiên diễn ra vào ngày 3 tháng 11 nhằm vào Yarmouth. Thiệt hại trên bờ nhẹ, tổn thất của Hải quân Hoàng gia không đáng kể, nhưng người Anh buộc phải tăng cường phòng thủ cho vùng bờ biển phía đông, còn người Đức thì được khích lệ để tiến hành một chiến dịch tương tự.

Chiến dịch tiếp theo bị trì hoãn tới tháng 12 do trục trặc máy móc của một thiết giáp tuần dương Đức. Người Đức nóng lòng muốn tiến hành chiến dịch trước khi hai thiết giáp tuần dương hạm Anh – vốn đang ở Nam Đại Tây Dương – kịp trở về sau khi tiêu diệt hải đoàn tàu tuần dương Đức trong trận quần đảo Falkland vào ngày 8 tháng 12. Lần này, chiến dịch pháo kích và rải thủy lôi sẽ được yểm trợ bởi toàn bộ Hạm đội Biển khơi, tiến ra giữa Biển Bắc tới khu vực gọi là Dogger Bank.

Tại thời điểm này, cần đề cập tới ưu thế ngày càng tăng của người Anh về tình báo tín hiệu. Tầng một của tòa nhà cũ Bộ Hải quân là nơi Hải quân Hoàng gia thành lập một tổ chức giải mã mang tên Phòng 40 (Room 40). Sau một khởi đầu khó khăn do thiếu kinh nghiệm và sự bí mật quá mức, Phòng 40 bắt đầu đạt được những tiến bộ đủ để đưa ra cảnh báo về các chiến dịch sắp tới của Đức. Không có cảnh báo nào được đưa ra cho cuộc đột kích Yarmouth, nhưng đến chiến dịch tháng Mười Hai, Phòng 40 đã có thể cảnh báo cho Đại Hạm đội rằng có điều gì đó đang diễn ra. Đáng tiếc là, lần này Phòng 40 chỉ giải mã được một phần kế hoạch và người Anh không biết rằng toàn bộ Hạm đội Biển khơi sẽ ra khơi để hỗ trợ lực lượng thiết giáp tuần dương. Điều này suýt chút đã dẫn đến thảm họa, vì phía Anh chỉ định triển khai 6 thiết giáp hạm từ Đại Hạm đội để hỗ trợ các thiết giáp tuần dương hạm của Beatty, nhằm chặn đánh người Đức khi họ quay trở về. Trên thực tế, Hạm đội Biển khơi sẽ chỉ cách điểm gặp dự kiến của Beatty và hải đoàn thiết giáp hạm Anh khoảng 30 dặm – đây là cơ hội hoàn hảo để người Đức tiêu diệt một bộ phận tách rời của Đại Hạm đội, thậm chí có thể làm thay đổi cán cân hải quân tại Bắc Hải.

Cuộc đột kích thực sự diễn ra vào ngày 16 tháng 12 mang lại bất ngờ cho cả hai bên. Các thiết giáp tuần dương hạm Đức pháo kích Scarborough, Whitby và Hartlepool, gây thiệt hại nặng nề và thương vong dân sự, trong khi một tàu tuần dương hạng nhẹ đi kèm đã rải thành công một bãi thủy lôi. Cả hai bên đều không thể tận dụng các cơ hội chiến thuật do tầm nhìn kém. Phía Anh thực sự đã chạm trán với đội tàu hộ tống của các thiết giáp tuần dương Đức, nhưng cả Beatty lẫn hải đoàn thiết giáp hạm từ Đại Hạm đội đều không thể tiếp cận để giao chiến. Về phía Đức, họ cũng bỏ lỡ một cơ hội khi đội hộ tống của Hạm đội Biển khơi va chạm với các tàu khu trục của hải đội Anh tách rời. Dù chỉ cách khoảng 10 dặm, nhưng Ingenohl đã quyết định quay đầu vì tưởng rằng toàn bộ Đại Hạm đội đều đã có mặt ở đó.

Cho đến chiến dịch tiếp theo, người Đức quyết định thực hiện một cuộc đột kích tới vùng Dogger Bank. Họ tin rằng các lực lượng hải quân nhẹ của Anh đang hiện diện tại đó, và họ muốn xác minh nghi ngờ rằng các tàu đánh cá có mặt tại ngư trường phong phú này thực chất là các trinh sát của Anh đang theo dõi hoạt động của hải quân Đức. Ngày 23 tháng 1, Phòng 40 đã giải mã được mệnh lệnh gửi tới các thiết giáp tuần dương Đức về việc thực hiện chiến dịch Dogger Bank vào ngày hôm sau. Cuộc đấu đầu đầu tiên giữa các thiết giáp tuần dương hạm sắp sửa diễn ra.

Ba tàu của lớp Invincible được đặt hàng trong chương trình 1905–06 và được đặt lườn vào đầu năm 1906. Các xưởng đóng tàu hiệu quả của Anh lúc bấy giờ đã hạ thủy chúng khoảng một năm sau đó, nhưng đến tháng 10 năm 1908 (Indomitable và Inflexible) và tháng 3 năm 1909 (Invincible) các tàu mới được hoàn tất.

Dàn pháo chính gồm tám khẩu pháo 12 inch đặt trong bốn tháp pháo. Các tháp pháo ở giữa thân tàu được bố trí để có thể bắn chéo qua mạn đối diện. Điều này đã được thực hiện trong trận chiến đầu tiên của tàu tại trận quần đảo Falklands, nhưng thiệt hại gây ra cho boong tàu và chấn động đối với thủy thủ ở tháp pháo bên kia khiến người ta quyết định chỉ sử dụng cách này trong trường hợp khẩn cấp. Điều này khiến hỏa lực bắn ngang mạn trong phần còn lại của chiến tranh bị giới hạn chỉ còn sáu khẩu pháo. Pháo hạng hai là loại pháo 4 inch thì không đủ mạnh; ban đầu được lắp 16 khẩu pháo đơn, nhưng đến năm 1915 giảm xuống còn 12. Tàu mang theo năm ống phóng ngư lôi, bốn ở mạn và một ở đuôi tàu.

Yêu cầu về hỏa lực mạnh, tốc độ cao, tầm hoạt động lớn nhờ dung lượng nhiên liệu lớn và sức bền tốt nhờ mạn tàu cao khiến các kỹ sư phải hy sinh ở mặt khác – đó là lớp bảo vệ. Giáp đai chính dày 6 inch kéo dài từ khu vực tháp pháo trước đến tháp pháo sau. Các bệ tháp pháo được bảo vệ tốt hơn chút, dày 7 inch, cũng như mặt trước, bên và sau của tháp pháo. Tháp chỉ huy phía trước có lớp giáp dày tối đa 10 inch. Giáp boong có độ dày tối đa 2 inch và phần lớn thân tàu được phủ lớp giáp mỏng hơn. Không có hệ thống bảo vệ ngư lôi chuyên biệt, ngoại trừ một số gia cố dọc theo hầm đạn.

Hệ thống động lực cung cấp đủ công suất để đạt tốc độ cao hơn tốc độ thiết kế 25 hải lý/giờ. Trong các cuộc chạy thử, cả ba tàu đều vượt quá 26 hải lý/giờ. Có 31 nồi hơi dẫn động bốn turbine. Dù vậy, các tàu này vẫn là lớp thiết giáp tuần dương hạm chậm nhất của Anh, điều này trở thành một bất lợi về mặt chiến thuật trong chiến tranh.

Cả ba tàu đều tham chiến nhiều lần trong chiến tranh. Trong trận quần đảo Falklands, Invincible và Inflexible cho thấy rằng nếu được sử dụng đúng cách, chúng có thể chiến đấu hiệu quả. Trong trận đánh với hai tuần dương hạm bọc thép của Đức, các thiết giáp tuần dương hạm đã sử dụng pháo 12 inch để tiêu diệt cả hai tàu Đức mà gần như không bị tổn hại. Indomitable tham chiến tại Dogger Bank. Inflexible sống sót sau một vụ nổ mìn vào tháng 3 năm 1915. Cả ba tàu đều được điều đến Đại Hạm đội tại trận Jutland, nơi Invincible bị đánh chìm. Hai tàu còn lại không còn tham chiến thêm lần nào nữa và bị tháo dỡ năm 1921.

Lớp thiết giáp tuần dương hạm tiếp theo của Anh chỉ cải tiến chút ít so với lớp Invincible. Dàn pháo chính vẫn là tám khẩu pháo 12 inch, nhưng hai tháp pháo giữa thân được bố trí cho phép bắn chéo sang mạn đối diện, nhờ đó tăng được hỏa lực ngang mạn. Dàn pháo hạng hai vẫn là pháo 4 inch, nhưng vị trí lắp đặt được cải thiện.

Điều đáng ngạc nhiên nhất là vấn đề lớn nhất của lớp Invincible – sự thiếu hụt lớp giáp bảo vệ – vẫn chưa được giải quyết. Thực tế, trọng lượng tổng thể của giáp đai chính thậm chí còn bị giảm xuống, và bố trí giáp tổng thể còn kém hơn. Nói đơn giản, hai lớp tàu đầu tiên của thiết giáp tuần dương hạm Anh kém hơn so với tàu thiết giáp tuần dương hạm thế hệ đầu tiên của Đức. Dù cả hai phía có hỏa lực và tốc độ tương đương, tàu Đức lại có lớp bảo vệ vượt trội. Trong khi Indefatigable mang theo 3.735 tấn giáp, chiếm 19,9% lượng giãn nước tiêu chuẩn, thì Von der Tann có đến 5.693 tấn giáp, tương đương 29,8%.

Lớp Lion là lớp thiết giáp tuần dương hạm Anh thế hệ thứ hai đầu tiên. Tàu dẫn đầu được đặt lườn cuối năm 1909 và hoàn thành vào tháng 5 năm 1912. Tàu chị em, Princess Royal, được khởi công vào tháng 5 năm 1910 và đưa vào phục vụ vào tháng 11 năm 1912.

Các cải tiến đáng kể được thực hiện về hỏa lực, giáp bảo vệ và tốc độ. Đáng chú ý nhất, tàu được trang bị pháo 13,5 inch mới, với bốn tháp pháo bố trí thành cặp trước và sau, với tháp pháo thứ hai đặt ở vị trí tháp pháo đặt tầng. Tuy nhiên, sự lựa chọn pháo 4 inch làm pháo hạng hai vẫn được duy trì.

Giáp bảo vệ cũng được tăng cường đáng kể. Giáp đai chính dày hơn 50%, đạt tối đa 9 inch, và lần đầu tiên có giáp đai trên với độ dày tối đa 6 inch. Giáp bệ pháo và mặt trước tháp pháo cũng được tăng cường. Khi hoàn thành, các tàu này đạt tốc độ cao nhất trong số các loại tuần dương hạm. Trong các cuộc thử nghiệm, Princess Royal đạt tới 78.803 mã lực và tốc độ tối đa 28,5 hải lý/giờ.

Cả hai tàu đều là trụ cột của Hạm đội thiết giáp tuần dương hạm trong suốt chiến tranh. Cả hai tham gia các trận Dogger Bank và Jutland. Sau khi Hiệp ước Hải quân Washington được ký năm 1922, cả hai nhanh chóng bị đưa vào danh sách loại biên và bị tháo dỡ vào năm 1923–24.

Chương trình năm 1910 bao gồm kế hoạch đóng một thiết giáp tuần dương hạm. Chiếc tàu này, mang tên Queen Mary, về cơ bản là bản lặp lại của lớp Lion, ngoại trừ một số cải tiến nhỏ về giáp boong và cách bố trí giáp, qua đó mang lại một ít bảo vệ cho dàn pháo hạng hai và giáp cho tháp chỉ huy ngư lôi. Ngoài ra, hỏa lực và tốc độ không thay đổi.

Còn tàu được đặt lườn tháng 3 năm 1911 và bàn giao cho Hải quân Hoàng gia vào tháng 8 năm 1913. Tàu đang trong quá trình sửa chữa đầu năm 1915 nên không tham gia trận Dogger Bank. Tại Jutland, Queen Mary bị đánh chìm với chỉ chín người sống sót.

Thiết giáp tuần dương hạm Tiger – lớp tàu một chiếc – là con tàu tốt nhất của Anh tham chiến trong chiến tranh và cũng là thiết kế cuối cùng trước chiến tranh. Theo chương trình năm 1911, Tiger được đặt lườn vào tháng 6 năm 1912, nhưng đến tháng 10 năm 1914 – sau khi chiến tranh bắt đầu – mới được đưa vào hạm đội. Ngay cả lúc đó, tàu vẫn được đưa vào hoạt động trong tình trạng gấp rút và chưa hoàn thiện, điều được phản ánh qua màn thể hiện yếu kém tại trận Dogger Bank.

Tiger là thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Anh mang theo pháo hạng hai đủ mạnh – 12 khẩu pháo 6 inch đặt trong các hốc pháo. Điều này tương đồng với dàn pháo hạng hai đang được trang bị cho các thiết giáp hạm dreadnought và phản ánh lo ngại ngày càng lớn về mối đe dọa từ tàu phóng ngư lôi của Đức. Dàn pháo chính vẫn giống như hai lớp trước, nhưng cách bố trí tháp pháo tốt hơn đã giúp tháp pháo ‘Q’ (tháp pháo phía sau ống khói sau) có góc bắn rộng hơn. Giáp bảo vệ cũng được tăng cường, chủ yếu cho dàn pháo hạng hai. Còn tàu vượt qua tốc độ thiết kế và đạt tới 29 hải lý/giờ.

Hải quân Hoàng gia coi Tiger là một thiết kế thành công và là một trong những tàu có dáng vẻ thanh nhã hơn. Tàu được biên chế vào Hạm đội thiết giáp tuần dương hạm trong toàn bộ thời gian chiến tranh và tham chiến tại cả Dogger Bank lẫn Jutland. Tiger sống sót qua các đợt cắt giảm lực lượng tàu chiến chủ lực của Hải quân Anh sau Hiệp ước Hải quân Washington và tiếp tục phục vụ cho đến năm 1931; tàu bị tháo dỡ vào năm sau đó.

Thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên của Đức được đặt hàng theo chương trình đóng tàu năm 1907–08. Con tàu duy nhất của lớp này được đóng tại xưởng Blohm und Voss ở Hamburg (nơi đóng tất cả tàu thiết giáp tuần dương Đức, trừ hai chiếc) và được hoàn tất vào năm 1911, tức ba năm sau khi Anh đưa tàu thiết giáp tuần dương hạm đầu tiên vào phục vụ.

Von der Tann có một sự nghiệp hoạt động tích cực và sống sót qua cả cuộc chiến. Là một phần của Hải đoàn thiết giáp tuần dương hạm dưới quyền Hipper, con tàu đã tham gia vào tất cả các cuộc đột kích giai đoạn đầu chiến tranh. Von der Tann đang trong quá trình đại tu vào đầu năm 1915 nên đã bỏ lỡ trận chiến đầu tiên giữa các thiết giáp tuần dương hạm tại Dogger Bank. Tuy nhiên, con tàu đã kịp trở lại để tham dự trận Jutland và đóng vai trò then chốt trong việc đánh chìm Indefatigable. Sau chiến tranh, tàu bị trao nộp và tự đánh chìm vào tháng 6 năm 1919 cùng phần lớn Hạm đội Biển khơi bị bắt giữ. Xác tàu được trục vớt năm 1930 và tháo dỡ tại Rosyth năm 1934.

Lớp thiết giáp tuần dương hạm thứ hai của Đức là một cải tiến so với Von der Tann, đặc biệt ở hỏa lực. Nhờ tăng kích thước tổng thể, một tháp pháo thứ năm đã được bổ sung ở phía sau theo kiểu đặt tầng, nâng hỏa lực chính lên 25%. Pháo chính là loại 280mm/50 nòng, mạnh hơn loại 280mm/45 của Von der Tann. Giáp bảo vệ cũng được cải thiện nhẹ. Tuy nhiên, việc gia tăng mạnh lượng giãn nước khiến tốc độ tối đa giảm còn 25,5 hải lý/giờ.

Hai tàu của lớp này, Moltke và Goeben, cũng được đóng tại xưởng Blohm und Voss ở Hamburg và cùng được đưa vào phục vụ năm 1912. Thiết kế của lớp này được đánh giá là rất hiệu quả trong thực tiễn và cả hai tàu đều có sự nghiệp thành công. Moltke là trụ cột trong hải đoàn của Hipper và sống sót qua chiến tranh. Sau khi bị trao nộp, còn tàu tự đánh chìm năm 1919, được trục vớt năm 1927 và tháo dỡ năm 1929.

Goeben có sự nghiệp lâu dài nhất và có lẽ cũng để lại ảnh hưởng lớn nhất trong số các tàu thiết giáp tuần dương. Khi chiến tranh nổ ra, tàu đang hoạt động ở Địa Trung Hải. Không thể quay về Đức, tàu đã né tránh thành công các cuộc truy bắt của Anh và đến Thổ Nhĩ Kỳ vào tháng 8 năm 1914. Tại đây, Goeben được “chuyển giao danh nghĩa” cho Hải quân Thổ Nhĩ Kỳ và đóng vai trò quan trọng trong việc lôi kéo Thổ vào chiến tranh. Goeben hoạt động rộng rãi ở Biển Đen chống lại Hải quân Nga và sống sót sau chiến tranh. Còn tàu bị bỏ rơi nhưng không bị tháo dỡ, sau đó được đưa trở lại hoạt động và tồn tại đến tận năm 1973, trước khi bị tháo dỡ năm 1974.

Bước phát triển tiếp theo trong thiết kế thiết giáp tuần dương hạm Đức là lớp Seydlitz, gồm một tàu duy nhất. Seydlitz vẫn giữ dáng vẻ tổng thể của lớp Moltke trước đó, nhưng có một số cải tiến nhỏ. Cách bố trí và số lượng pháo chính không thay đổi. Khác biệt dễ nhận thấy nhất là bổ sung một đoạn sàn tàu trước ngắn nhằm cải thiện khả năng đi biển và hiệu suất ở tốc độ cao. Tuy nhiên, thiết kế này không được tiếp tục ở các lớp sau, có thể do trọng lượng bị tăng thêm. Ít dễ nhận ra hơn là phần thân được kéo dài thêm 14 mét. Không gian tăng thêm này được dùng để bổ sung ba nồi hơi, giúp tăng 29% công suất động cơ và thêm một hải lý vào tốc độ tối đa. Giáp bảo vệ cũng được cải thiện và vượt trội hơn tất cả các thiết giáp tuần dương Anh. Vị trí hai tháp pháo mạn được bố trí đủ xa nhau để mỗi tháp có thể bắn sang mạn đối diện hiệu quả hơn.

Seydlitz được đặt đóng tại Blohm und Voss và hoàn tất vào năm 1913. Còn tàu tham gia mọi trận chiến lớn của Hải đoàn thiết giáp tuần dương hạm Đức và chịu tổn thất nặng nề tại Jutland nhưng vẫn sống sót. Tàu bị đánh chìm tại Scapa Flow năm 1919, sau đó được trục vớt và tháo dỡ vào năm 1928.

Lớp thiết giáp tuần dương hạm cuối cùng của Đức được hoàn tất gồm ba chiếc thuộc lớp Derfflinger. Đây có thể được xem là những thiết giáp tuần dương hạm tốt nhất từng tham chiến trong cuộc chiến và gần như đạt đến đẳng cấp thiết giáp hạm cao tốc. Đây cũng là lớp tàu đầu tiên của Đức được trang bị pháo chính cỡ 305mm. Chỉ có bốn tháp đôi được lắp, bố trí ở phía trước và sau với một tháp ở vị trí đặt tầng. Đây cũng là tàu đầu tiên không có tháp pháo mạn, mang lại dáng vẻ cân đối và thẩm mỹ. Việc loại bỏ các tháp pháo mạn cho phép bố trí nồi hơi gọn gàng hơn, thể hiện qua việc hai ống khói được đặt sát nhau. Chiều dài tăng trong khi chiều ngang giảm nhẹ, làm tỷ lệ chiều dài/chiều ngang lớn hơn, giúp tàu đạt tốc độ tương đương Seydlitz dù công suất động cơ giảm nhẹ.

Ba tàu không được đặt đóng cho đến năm 1912, vì vậy chỉ có Lützow kịp tham chiến ở Dogger Bank năm 1915. Cả Lützow và Derfflinger đều tham dự trận Jutland, trong đó Lützow bị mất. Đây là thiết giáp tuần dương hạm Đức duy nhất bị đánh chìm trong chiến tranh. Hindenburg mất 47 tháng để hoàn tất và không kịp tham gia Jutland. Cả Hindenburg và Derfflinger đều bị trao nộp sau chiến tranh và tự đánh chìm vào tháng 6 năm 1919. Xác của Derfflinger chỉ được trục vớt vào năm 1939 và tháo dỡ năm 1956; còn Hindenburg được trục vớt năm 1930 và tháo dỡ năm 1932.

Thủy thủ đoàn của cả hai hạm đội thiết giáp tuần dương hạm đều được huấn luyện kỹ lưỡng, có động lực cao và tinh thần chiến đấu vững vàng. Thủy thủ Anh có truyền thống hàng hải hàng thế kỷ làm hậu thuẫn, và các thiết giáp tuần dương đầy táo bạo đã trở thành biểu tượng cho sự liều lĩnh và tinh thần không sợ hãi của Hải quân Hoàng gia. Họ tin chắc rằng, khi có cơ hội đối đầu với đối thủ Đức, chiến thắng của Anh sẽ là điều hiển nhiên. Trong khi đó, Hải quân Đế quốc Đức – tuy là một lực lượng còn non trẻ chỉ mới hình thành kể từ khi nước Đức thống nhất, và mới gần đây mới nổi lên như một đối thủ của Hải quân Hoàng gia hùng mạnh – cũng tràn đầy tự tin. Các tàu chiến và công nghệ của họ đều ở đẳng cấp hàng đầu, còn việc huấn luyện ở cấp độ từng con tàu thì kỹ lưỡng và kéo dài. Hải quân Đế quốc mới mẻ này khao khát được “tháo xích”, sẵn sàng chứng tỏ cho người Anh thấy họ có thể làm được gì trong một cuộc đối đầu toàn diện. Với việc cả hai bên đều có kỹ năng và khao khát chiến đấu, yếu tố chất lượng nhân sự sẽ không phải là yếu tố quyết định trong cuộc chạm trán sắp tới giữa các thiết giáp tuần dương. Trận chiến sẽ là phép thử của chiến thuật và công nghệ của cả hai phe.

Trước khi Thế chiến I nổ ra, Hải quân Hoàng gia Anh phần lớn đã bỏ qua việc phát triển và phổ biến các học thuyết chiến thuật. Những chiến thuật hiện có lúc bấy giờ đã được Đô đốc Fisher cập nhật. Hình thức đội hình chiến thuật tiêu chuẩn là “hàng dọc nối tiếp” (line ahead). Đội hình này được ưu tiên vì nhiều lý do: nó không che khuất hỏa lực của các tàu khác trong đội hình, linh hoạt trong điều động và quan trọng nhất là có tính đơn giản, giúp giảm thiểu khả năng nhầm lẫn và hạn chế nhu cầu truyền tín hiệu. Một yếu tố nữa là, không giống như đội hình phân tán, đội hình hàng dọc nối tiếp giúp giảm thiểu rủi ro trong việc phân biệt tàu bạn với tàu địch – vốn là một vấn đề nghiêm trọng, ngay cả vào ban ngày, khi khói từ tàu và pháo làm giảm tầm nhìn. Tình trạng mù mịt do sương mù cũng là một yếu tố thường gặp tại Biển Bắc – nơi được dự đoán sẽ là chiến trường giữa các hạm đội chủ lực.

Nhiều suy tính đã được đưa ra để đạt được ưu thế hỏa lực. Người ta giả định rằng trận chiến sẽ diễn ra giữa hai lực lượng di chuyển song song trong đội hình hàng dọc. Với ưu thế về số lượng, người Anh đã xây dựng và thực hành các phương án tập trung hỏa lực của nhiều tàu vào một mục tiêu duy nhất. Tuy nhiên, khi pháo của nhiều tàu cùng bắn vào một mục tiêu, việc hiệu chỉnh tầm bắn trở nên khó khăn do quá nhiều cột nước bắn lên từ các đợt pháo kích.

Thiết giáp tuần dương hạm là công cụ hữu hiệu nhằm đạt được mục tiêu tập trung hỏa lực. Vai trò chính của thiết giáp tuần dương hạm và các tàu tuần dương hạng nhẹ đi kèm là do thám cho hạm đội chủ lực. Điều quan trọng hơn hết là các lực lượng trinh sát này phải cung cấp thông tin kịp thời về vị trí, tốc độ và hướng đi của hạm đội địch, từ đó hạm đội bạn có thể triển khai từ đội hình hành quân gồm nhiều cột tàu sang đội hình chiến đấu hàng dọc. Tốc độ của các thiết giáp tuần dương hạm cũng tạo điều kiện để chúng có thể hoạt động như một “cánh cơ động” nhanh của hạm đội, triển khai ra mũi hoặc đuôi đội hình để giành ưu thế chiến thuật.

Việc sử dụng vô tuyến điện cho phép người Anh hình dung ra khả năng sử dụng các thiết giáp tuần dương hạm ở khoảng cách xa hơn so với hạm đội chủ lực. Khoảng cách hoạt động càng lớn thì chỉ huy hạm đội càng có nhiều thời gian để lên kế hoạch điều động nhằm tiếp cận và giao chiến với hạm đội địch. Khi chiến tranh diễn ra, hạm đội thiết giáp tuần dương dần trở thành một lực lượng độc lập và thậm chí còn được bố trí căn cứ riêng biệt so với các thiết giáp hạm của Đại Hạm đội. Tốc độ cao khiến các thiết giáp tuần dương hạm dễ dàng tiếp cận các tàu Đức hơn – điều càng trở nên quan trọng sau khi Đức bắt đầu thực hiện một loạt các cuộc tập kích vào bờ biển Anh. Ngay cả khi tình báo Anh đã có cảnh báo sớm về các hoạt động của hạm đội Đức, thiết giáp hạm và thiết giáp tuần dương Anh vẫn thường hoạt động như những đơn vị tách biệt. Thông thường, họ phối hợp hành động và lên kế hoạch hội quân tại một địa điểm định sẵn – như đã diễn ra vào tháng 5 năm 1916 tại Jutland.

Khi Đô đốc Sir John Jellicoe (1859–1935) lên nắm quyền chỉ huy Đại Hạm đội vào đầu chiến tranh, ông nhấn mạnh việc người Anh cần giao chiến với người Đức ở cự ly xa, tận dụng ưu thế về kỹ năng pháo binh, đồng thời tránh mọi mối đe dọa từ dưới nước. Jellicoe tin rằng người Đức sẽ tìm cách cận chiến và bù đắp sự thiếu hụt thiết giáp hạm bằng lực lượng tàu khu trục được vũ trang mạnh mẽ. Cho đến thời điểm trận Jutland vào tháng 5 năm 1916, Jellicoe trở nên thận trọng hơn nữa. Lúc này, đã rõ ràng rằng người Đức sẽ không giao chiến với người Anh trừ khi có lợi thế chiến thuật rõ rệt. Jellicoe nhận thức rõ sự thiếu hụt về khả năng chống ngư lôi trên các tàu chủ lực Anh – do chính ông từng tham gia thiết kế chúng trước chiến tranh – và ông quyết tâm không để hạm đội gặp rủi ro trước mối đe dọa từ tàu ngầm. Nhiệm vụ chính của các tàu khu trục dưới quyền ông không phải là tấn công hạm đội Đức, mà là phòng thủ trước các đợt tấn công bằng tàu phóng lôi của Đức.

Nếu Jellicoe thận trọng bao nhiêu (và ông buộc phải như vậy để duy trì ưu thế hải quân của Anh), thì Beatty lại ở thái cực ngược lại bấy nhiêu. Là một chỉ huy trẻ đầy khí thế, chỉ huy các tàu thiết giáp tuần dương luôn thích “xông pha”, nhiệm vụ của ông chính là tìm kiếm, tiếp cận và tiêu diệt kẻ thù. Chỉ khi phát hiện ra hạm đội chủ lực Đức, ông mới điều chỉnh học thuyết cơ bản của mình là áp sát đối phương. Trong trường hợp đó, ông sẽ rút lui trước hỏa lực vượt trội và dẫn dụ người Đức vào vòng vây hỏa lực áp đảo của Đại Hạm đội– nơi mà họ sẽ phải chịu thất bại cuối cùng.

Chiến thuật của người Đức kém hoàn thiện hơn so với Hải quân Hoàng gia Anh. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên, bởi vì Hạm đội Biển khơi Đức (High Seas Fleet) chỉ mới được thành lập vào năm 1907. Khi chiến tranh bắt đầu, người Đức tin tưởng (hoặc đúng hơn là hy vọng) rằng người Anh sẽ tiến hành phong tỏa chặt các căn cứ hải quân Đức tại Biển Bắc. Điều này sẽ mang lại cho phía Đức một số lợi thế chiến thuật có thể bù đắp phần nào cho sự thua kém về quy mô so với hạm đội chủ lực của Anh. Nói chung, các chiến dịch quy mô hạm đội của Đức thường bị đánh giá là lập kế hoạch kém, nhưng ở cấp độ cá nhân hoặc đơn vị nhỏ, người Đức lại thể hiện năng lực vượt trội.

Chiến thuật thời tiền chiến của Hạm đội Biển khơi Đức đặt trọng tâm vào việc tổ chức các nhóm trinh sát, được triển khai ở phía trước và sau của hạm đội chiến đấu chính. Cách bố trí này nhằm giúp người Đức tránh bị bất ngờ từ bất kỳ hướng nào. Các nhóm trinh sát này bao gồm các thiết giáp tuần dương và tàu tuần dương hạng nhẹ. Tuy nhiên, hạm đội Đức không được tổ chức một cách cân bằng, và lực lượng trinh sát vừa thiếu số lượng, vừa hạn chế về năng lực. Hầu hết các tàu tuần dương hạng nhẹ đều quá nhỏ và được trang bị quá yếu để có thể hoạt động độc lập, và số lượng thiết giáp tuần dương lại quá ít.

Các thiết giáp tuần dương hạm được tổ chức thành Nhóm Trinh sát số I (I. Aufklärungsgruppe), đóng vai trò trung tâm trong đội hình trinh sát, nhằm hỗ trợ cho các tàu tuần dương nhẹ. Mục tiêu là triển khai các nhóm trinh sát ở khoảng cách khoảng 25 dặm phía trước hạm đội chiến đấu chính, nhằm ngăn chặn tàu trinh sát của đối phương phát hiện sớm các thiết giáp hạm Đức, đồng thời cho phép hạm đội Đức có thời gian triển khai đội hình chiến đấu khi cần thiết.

Vai trò của các nhóm trinh sát do thiết giáp tuần dương dẫn đầu là cực kỳ quan trọng. Toàn bộ chiến lược hải quân Đức phụ thuộc vào việc bào mòn lực lượng chủ lực vượt trội của Anh theo thời gian, cho đến khi tương quan lực lượng trở nên tương đối cân bằng để có thể tổ chức một trận hải chiến quyết định. Các thiết giáp tuần dương cung cấp cảnh báo chiến thuật, và có vai trò then chốt trong việc quyết định khi nào và liệu người Đức có chấp nhận giao chiến hay không.

Khác với người Anh, trong một cuộc đấu pháo giữa các tàu chủ lực, người Đức muốn áp sát càng sớm càng tốt, với tầm bắn lý tưởng là 6.600–8.800 yard (tương đương 6–8 km). Khoảng cách này cho phép họ sử dụng cả pháo hạng trung, ngư lôi, lẫn pháo chính. Để áp sát, họ thực hiện các bước đi zigzag nhằm làm giảm độ chính xác của hỏa lực tầm xa từ phía Anh.

Nếu tình hình trở nên bất lợi, người Đức sẽ thực hiện một cơ động gọi là "cơ động vòng quay tác chiến" (battle turn away). Động tác này yêu cầu mỗi tàu trong đội hình cùng một lúc đổi hướng ra xa khỏi đối phương. Vì đây là thao tác quay riêng rẽ theo từng tàu, không phải cả cột tàu, nên nó tạo ra sự thay đổi hướng đi bất ngờ và nhanh chóng, giúp tăng khả năng cắt đứt liên lạc với đối phương.

Trong giai đoạn giao chiến giữa các hạm đội chủ lực, thiết giáp tuần dương Đức sẽ dẫn đầu một hải đội nhanh, có nhiệm vụ tấn công vào mũi đội hình của Anh và giao chiến với các lực lượng hạng nhẹ đe dọa đến hạm đội Đức. Ngoài ra, các thiết giáp tuần dương Đức còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các tàu khu trục trước các cuộc tấn công (nhằm giữ chúng cho thời điểm quyết định) và yểm trợ cho chúng khi thực hiện các đợt tấn công vào hạm đội Anh.

Yếu tố then chốt để giành chiến thắng trong một trận chiến giữa các tàu trang bị đại pháo là khả năng điều khiển hỏa lực chính xác. Với mục tiêu ở tầm xa, sĩ quan pháo binh của con tàu không thể đơn giản là nhắm pháo vào đối phương rồi khai hỏa. Để bắn trúng, pháo phải được bắn theo một quỹ đạo, điều này có nghĩa là sẽ có một khoảng thời gian trễ giữa thời điểm khai hỏa và thời điểm đạn rơi xuống mục tiêu. Do đó, hệ thống điều khiển hỏa lực cần phải dự đoán chuyển động của mục tiêu trong khoảng thời gian đó, rồi truyền thông tin này đến các khẩu pháo. Điều này đòi hỏi phải ước tính chính xác tầm bắn, hướng đi và tốc độ của đối phương – tất cả đều liên tục thay đổi.

Hải quân Hoàng gia Anh đi đầu trong nỗ lực giải quyết bài toán phức tạp này. Giải pháp chính là thiết bị có tên Bảng tính Dreyer (Dreyer Table). Nói một cách đơn giản, thiết bị này vẽ biểu đồ của các khoảng cách đo được đến mục tiêu, từ đó tính ra tốc độ thay đổi khoảng cách (rate of change). Tốc độ này được đưa vào một cơ cấu đồng hồ (clock mechanism), tạo ra một lời giải hiển thị trên biểu đồ. Thông tin này sẽ là cơ sở cho việc tính toán giải pháp hỏa lực.

Khi chiến tranh bắt đầu, người Anh phát hiện ra rằng xác định chính xác tầm bắn quan trọng hơn việc tính tốc độ thay đổi khoảng cách. Tầm bắn được xác định nhờ các thiết bị đo tầm (rangefinder), và mỗi tàu chiến chủ lực đều được trang bị nhiều thiết bị như vậy. Tuy nhiên, chúng thường không chính xác, đặc biệt trong điều kiện tầm nhìn kém. Điều này buộc người Anh phải lấy trung bình dữ liệu từ nhiều thiết bị đo tầm, và ở đây Bảng Dreyer cho thấy hiệu quả lớn khi tích hợp được toàn bộ dữ liệu từ các thiết bị trên tàu. Về sau, nhiều tàu được trang bị hệ thống chỉ huy hỏa lực trung tâm (central director). Hệ thống này được đặt ở vị trí cao nhất có thể để tăng tầm nhìn, thường là trên đỉnh cột buồm trước (foremast). Thiết bị này điều khiển toàn bộ pháo của tàu và có thể dễ dàng bù trừ cho chuyển động lắc lư của tàu. Tuy nhiên, hệ thống này khiến tốc độ bắn chậm lại, vì mỗi tháp pháo không còn được tự động khai hỏa độc lập như trước.

Theo kế hoạch trước chiến tranh, người Anh dự định khai hỏa ở cự ly 15.000 yard, sau đó rút ngắn dần khoảng cách để đạt tốc độ bắn tối đa ở 12.000–13.000 yard. Họ kỳ vọng tầm bắn hiệu quả thực tế là khoảng 8.000–10.000 yard.

Cả hai bên đều cho rằng tàu chiến chủ lực chỉ có thể bị đánh chìm bởi hiệu ứng tích lũy của hỏa lực pháo binh. Vì vậy, người Đức cũng rất bất ngờ – như người Anh – khi họ nhanh chóng tiêu diệt được ba tàu thiết giáp tuần dương của Anh tại trận Jutland.

Người Đức áp dụng chiến thuật bắn từng nửa loạt đạn (half-salvos) đối với các tàu chủ lực. Tức là mỗi loạt pháo chỉ có một nòng trong mỗi tháp pháo khai hỏa, nhằm giữ cho đối phương liên tục bị đặt dưới hỏa lực, tạo áp lực liên tục và duy trì quan sát điểm rơi để hiệu chỉnh.

Khác với Anh, người Đức không áp dụng học thuyết “chỉ huy hỏa lực trung tâm”. Họ có lắp đặt các trạm điều khiển hỏa lực (fire-control tops) giống người Anh, nhưng chỉ dùng như thiết bị chỉ thị mục tiêu (target designators). Đến thời điểm trận Jutland, tất cả thiết giáp tuần dương Đức đều được trang bị công nghệ chỉ thị hướng bắn (Richtungsweiser). Các thiết bị này cung cấp góc quay chính xác cho các tháp pháo, nhưng mỗi khẩu pháo vẫn được ngắm và khai hỏa độc lập tại từng tháp pháo.

Một lợi thế quan trọng của người Đức là chất lượng quang học vượt trội. Hầu hết tàu thiết giáp tuần dương được trang bị ống đo tầm Zeiss 3 mét, bố trí trên mỗi tháp pháo và tại các trạm điều khiển hỏa lực. Những thiết bị này phục vụ cho cả pháo chính lẫn pháo hạng hai. Đặc biệt, các thiết bị của Đức dùng nguyên lý lập thể (stereo), trong khi người Anh sử dụng nguyên lý trùng ảnh (coincidence). Dữ liệu đo tầm được đọc trực tiếp tại trạm điều khiển hỏa lực.

Tuy nhiên, khác với hệ thống của Anh, dữ liệu đo tầm trong hệ thống Đức không lấy trung bình, nên nếu một thiết bị đưa ra thông tin sai, thì sẽ không dễ dàng phát hiện. Về tổng thể, hệ thống này đơn giản hơn so với hệ thống của Anh và – nếu được vận hành bởi pháo thủ có kinh nghiệm – sẽ nhanh hơn. Điểm yếu là nó phụ thuộc vào năng lực con người, và nếu dữ liệu đầu vào sai thì toàn bộ hỏa lực sẽ trở nên vô hiệu.

Hỏa lực của tàu được điều khiển bởi sĩ quan pháo binh, người này thường đứng trong tháp bọc thép nằm phía trên và phía sau tháp chỉ huy (conning tower).

Beatty có một sự nghiệp đầy may mắn và sẽ mãi mãi gắn liền với các tàu thiết giáp tuần dương của Hải quân Hoàng gia Anh. Sinh năm 1871, ông gia nhập tàu huấn luyện Britannia năm 1884 và tốt nghiệp mà không để lại dấu ấn gì đặc biệt. Những năm đầu sự nghiệp của ông không cho thấy tài năng nổi bật nào, và có vẻ như đã chững lại cho đến năm 1896, khi ông được bổ nhiệm làm sĩ quan phó chỉ huy các pháo hạm hỗ trợ chiến dịch tiến quân lên sông Nile để tái chiếm Khartoum. Trong vai trò này, năng lực lãnh đạo của ông được ghi nhận, và các pháo hạm do ông chỉ huy đã đóng vai trò quan trọng trong chiến dịch thành công. Nỗ lực của ông giúp ông được thăng hàm sớm lên Chỉ huy trưởng (commander) và được trao thưởng Huân chương Phục vụ Xuất sắc (Distinguished Service Order).

Beatty tiếp tục gặp nhiều cơ hội khi năm 1900 ông được cử lên bờ tham chiến trong cuộc đàn áp phong trào Nghĩa Hòa Đoàn tại Trung Quốc. Dù bị thương, ông trở về Anh như một người anh hùng. Năm 1902, ông trở lại biển với tư cách là thuyền trưởng của một loạt tàu tuần dương. Đến năm 1905, ông được Bộ Hải quân đánh giá cao và bổ nhiệm làm Cố vấn Hải quân cho Hội đồng Lục quân. Ông tiếp tục hoàn thành tất cả các tiêu chuẩn cần thiết trong sự nghiệp và trở lại biển làm chỉ huy một thiết giáp hạm. Đến năm 1910, với sự hậu thuẫn của Đô đốc Fisher, ông đạt đến cấp bậc Chuẩn Đô đốc (flag rank) ở tuổi 38 – một thành tích mang tính biểu tượng trong truyền thống Nelson.

Khi từ chối vị trí phó chỉ huy Hạm đội Đại Tây Dương, sự nghiệp của Beatty tưởng chừng sẽ đi vào ngõ cụt, nhưng ông đã được Winston Churchill – khi đó là Đệ nhất Đại thần Hải quân ( First Lord of Admiralty - tức người đứng đầu chính trị của Hải quân Hoàng gia) – “cứu vớt” vào năm 1912. Churchill chọn ông làm Thư ký Hải quân, và Beatty đã để lại ấn tượng mạnh với cấp trên mới. Khi đến lúc cần đưa Beatty trở lại biển, Churchill đảm bảo cho ông vị trí chỉ huy Hải đoàn Thiết giáp tuần dương số 1 (1st Battlecruiser Squadron).

Trong vai trò chỉ huy các thiết giáp tuần dương của Đại Hạm đội, Beatty cho rằng các tàu chiến đối phương của Đức có nhiệm vụ tương tự như của ông. Ông tin rằng trong bất kỳ trận đánh nào, mình sẽ luôn có lợi thế về số lượng. Beatty dự định sẽ tận dụng lợi thế về hỏa lực mạnh hơn để tiêu diệt lực lượng Đức, đồng thời sử dụng ưu thế về tốc độ để cắt đứt đường rút về căn cứ của đối phương. Mặc dù ý thức rõ được điểm yếu dưới nước của các tàu Anh và những mối đe dọa tương ứng từ phía Đức, ông không để điều đó cản trở khát vọng chủ động giao chiến và tiêu diệt kẻ thù. Cách tiếp cận này được thể hiện rõ ngay từ đầu chiến tranh trong trận Heligoland Bight, nơi các thiết giáp tuần dương của ông nhanh chóng tham chiến để hỗ trợ cuộc đụng độ giữa các lực lượng hạng nhẹ của Anh và Đức. Trận đánh này là chiến thắng đầu tiên của Anh trong Thế chiến I, và Beatty – với tinh thần tấn công – lập tức trở thành anh hùng quốc gia.

Tuy nhiên, tại trận Jutland, Beatty đã không thể hiện được phong độ tốt nhất của mình. Ông có vẻ thực sự bất ngờ trước sự dễ tổn thương của các tàu của mình, và rõ ràng đã bị đối thủ người Đức vượt mặt. Cách điều hành trận đánh của ông mắc nhiều sai sót. Lợi thế về quân số mà ông kỳ vọng đã bị uổng phí khi ông không thể đưa Hải đoàn Thiết giáp hạm số 5 (5th Battle Squadron) tham chiến trong giai đoạn đầu của trận đánh. Khi phát hiện các tàu chiến Đức, ông không thể khai hỏa trước dù sở hữu pháo tầm xa hơn, và để cho người Đức bắn cùng lúc. Việc thay đổi hướng liên tục trong quá trình tiếp cận đã khiến các pháo thủ Anh khó xác định được tầm bắn. Hỏa lực của Đức vượt trội so với các pháo thủ của các thiết giáp tuần dương của ông (và cũng vượt trội so với cả các pháo thủ của các thiết giáp hạm của Jellicoe).

Một phần nào đó, đây là trách nhiệm của Beatty. Mặc dù tại căn cứ Rosyth – nơi Hải đoàn thiết giáp tuần dương đóng quân – vốn không có cơ sở huấn luyện bắn pháo thực hành, nhưng ông đã được cảnh báo từ trước và vẫn không có hành động gì để khắc phục. Trong suốt trận đánh, vấn đề chỉ huy và kiểm soát diễn ra nhiều sai sót nghiêm trọng, chủ yếu do hệ thống truyền tín hiệu kém hiệu quả. Một lần nữa, trách nhiệm lại thuộc về Beatty, bởi vấn đề tương tự cũng đã xảy ra trong trận Dogger Bank, và ông đã không có biện pháp khắc phục.

Cuối cùng, khi ông hội quân với Đại Hạm đội vào cuối giai đoạn "truy kích về phía Bắc" (run to the north), ông đã thất bại trong nhiệm vụ tối quan trọng , đó là báo cáo rõ ràng và chi tiết cho Đô đốc Jellicoe về vị trí, hướng đi và tốc độ của Hạm đội Đức.

Chỉ huy Nhóm Trinh sát số I (I. Aufklärungsgruppe), bao gồm các lực lượng thiết giáp tuần dương của Hải quân Đế quốc Đức trong cả hai trận đánh lớn giữa các thiết giáp tuần dương hạm, là Franz Hipper (1863–1932). Ông sinh ra tại vùng phía nam Munich năm 1863 và gia nhập lực lượng Hải quân Đế quốc non trẻ vào năm 1881. Những năm đầu sự nghiệp của Hipper tập trung vào chuyên môn sĩ quan ngư lôi. Năm 1902, khi chỉ huy một hải đội tàu phóng lôi, ông đã thể hiện năng lực vượt trội và được thăng cấp. Sau đó, ông lần lượt chỉ huy Hải đoàn Ngư lôi số I và chiếc SMS Friedrich Carl, một tàu tuần dương bọc thép. Năm 1907, thủy thủ đoàn của tàu Friedrich Carl giành được giải thưởng bắn pháo chính xác nhất trong hạm đội. Đến năm 1912, Hipper đã đạt cấp bậc chỉ huy Chuẩn đô đốc (flag rank) và giữ chức phó chỉ huy lực lượng trinh sát của hạm đội. Một năm sau, ông được bổ nhiệm làm chỉ huy Nhóm Trinh sát số I.

Trong vai trò chỉ huy lực lượng thiết giáp tuần dương, Hipper đã thể hiện năng lực vững vàng trong các đợt tập kích bờ biển Anh vào tháng 11 và 12 năm 1914. Tại trận Dogger Bank tháng 1 năm 1915, lực lượng của Hipper trở thành mục tiêu của một kế hoạch bẫy phức tạp do người Anh dàn dựng, vốn đã có tin tình báo từ trước. Hipper vô tình làm cho nhiệm vụ của người Anh dễ dàng hơn khi đưa theo chiếc Blücher – một tàu tuần dương bọc thép chậm chạp – vào đội hình. Bị Beatty truy đuổi, Hipper cùng ba thiết giáp tuần dương hạm của mình chỉ thoát được nhờ các lỗi truyền tín hiệu phía Anh khiến họ tập trung vào chiếc Blücher xấu số. Dù đây là một thất bại chiến thuật cho phía Đức, các tàu của Hipper vẫn bắn hiệu quả hơn tàu của Beatty và giữ vững được thế trận. Thay vì bị khiển trách vì để mất Blücher, Hipper lại được Hoàng đế Wilhelm II trao tặng huân chương.

Sau trận Dogger Bank, Hipper nghỉ phép vì lý do sức khỏe trong năm tuần. Trong thời gian này, cấp trên của ông là Phó Đô đốc Reinhard Scheer (1863–1928) đã tìm cách ép ông về hưu, nhưng không thành công. Hipper sau đó trở lại làm nhiệm vụ vào tháng 5 năm 1916 – chỉ vài ngày trước khi nổ ra trận Jutland.

Tại Jutland, các thiết giáp tuần dương hạm của Hipper đã bắn chìm ba thiết giáp tuần dương của Anh, tuy nhiên soái hạm của ông – chiếc Lützow, mới được đưa vào hoạt động – cũng bị đánh chìm. Về tổng thể, Hipper đã thể hiện tốt tại Jutland: dù bị áp đảo về quân số, ông đã gây thiệt hại nặng cho Beatty và dồn lực lượng thiết giáp tuần dương Anh vào thế nguy hiểm trước khi các thiết giáp hạm của Scheer có mặt. Mặc dù phải hứng chịu hỏa lực dữ dội, Hipper vẫn đưa được bốn trong năm tàu của mình trở về an toàn. Chính lực lượng của ông là bên đã gây ra phần lớn thương vong cho phía Anh, và nhờ đó mà người Đức có cơ sở nhất định để tuyên bố rằng đây là một chiến thắng lớn. Vì thành tích này, Hipper được trao Huân chương Pour le Mérite – phần thưởng quân sự cao quý nhất của Đức – vào ngày 5 tháng 6, và được phong quý tộc xứ Bavaria với tước hiệu Ritter (Hiệp sĩ).

Trong suốt chiến tranh, Hipper vẫn giữ vững danh tiếng là một sĩ quan hải quân dày dạn kinh nghiệm. Ông là một chỉ huy thiết giáp tuần dương hiệu quả, dù không hào nhoáng. Đáng chú ý, trong số bốn đô đốc chủ chốt tham gia trận Jutland, duy chỉ có Hipper là người kết thúc trận đánh với danh tiếng được củng cố rõ rệt.