在整个从1941年9月到1942年1月的新设计中，设计人员的所有工作都是围绕着克服原来设计的不足展开。海军行动处长特别指出：“关于这些战舰的续航力的问题应该重新认真审视，KGV在这个方面上的问题被证明是不满意的。”鉴于狮级将使用在太平洋上，他提出以下建议：能在25节航行100小时，再维持8小时30节/全速航行。或200小时/16节再提速到20节后能有35%的盈余。
1942年1月狮级的改进设计完成，性能如下：
狮级 性能数据/1942年
标准排水量： 42550吨
满载排水量： 47650吨
水线长度： 238米（780英尺）
水线宽度： 32.92米（108英尺）
吃水： 9.20米（30.17英尺）
武备： 3座三联装406毫米（16英寸）45倍径主炮
8座双联装133毫米（5.25英寸）50倍径副炮
9座八联装?1座四联装40毫米2-pdr“砰砰”炮
主装甲带厚度： 374毫米（14.71英寸）/弹药舱
349毫米（13.73英寸）/机舱
水平装甲厚度： 149毫米（5.88英寸）/弹药舱
124毫米（4.90英寸）/机舱
轴马力： 120000/正常；130000/过载
航速： 28.25节
续航力： 16500海里/10节
载油量： 4800吨
与38年设计方案的性能数据相比较，最明显的不同就是增大的舰宽和减少的舷侧装甲。威尔士亲王号的沉没证明了乔治五世级在水下防御的严重不足，特别是过窄的船体，造成船体后部的防护缺陷。将宽度增加到108英尺缓解了这个问题。但是为了避免整个重量的过度变化，设计人员只能减少机舱侧面的装甲防护厚度。另外一处明显变化就是设计续航力从14000海里增到16500海里。在围剿俾斯麦的战斗中，罗德尼号和乔治五世号差点因为燃料不足让俾斯麦号逃跑。鉴于空中威胁与日巨增，新设计中的“砰砰”炮数也从48门增加到76门。为了让出空间和重量，载机设施被删除。
见证了乔治五世级在1941-1942年的表现，英国人放弃了“A”炮塔需要0角度向前射击的思想。狮级的首部干舷高度也从原来的28.25英尺提高到37.0英尺。
设计中新增加的还有雷达设备和弹片防护，但最大的改进处还是在发电系统。更好的联络系统也提供到发电部门中。种种此类都是避免威尔士亲王号式的悲剧再次发生。
性能
从1937年到1942年狮级的设计经历了不断的变迁， 性能也存在差异。以下的性能数据主要以1942年的设计为标准。
武备系统
为狮级英国发展了总共3种型号的主炮。与纳尔逊级战列舰装备的MarkⅠ16英寸主炮相比，为狮级发展的16英寸/45倍径火炮配备了更重的炮弹。
最初的两种是MarkⅡ型和MarkⅢ 型。这两种16英寸45倍径火炮基本相同，两者只是在后膛存在结构上的差异。海军方面共定制了28门两型火炮。最后生产出了5门（3门MarkⅡ型和2门MarkⅢ 型）。这几门火炮主要用来进行炮口初速测试。并没有实施弹道射击试验。其配备的弹丸重2375磅，由于炮座的限制炮弹的全长小于73英尺。炮塔的设计是从KGV的14英寸炮塔发展而来。
在战争结束前重新设计狮级的过程中，新设计了MarkⅣ型16英寸/45倍径主炮。该主炮能够使用无烟火药，最小出膛速度达2450英尺/秒。新炮塔的设计能够发射长达78英尺的炮弹。这种新式的炮弹据推测重量达2540磅。不过以上这些都只是停留在设计阶段，从来没有开工生产过。
狮级的8座两联装5.25英尺/50倍径高平两用副炮，在结构上同乔治五世级一样。
近程防空火炮在38年方案中只配备了6门“砰砰”炮。在42年的设计中取消了飞机和相关设备。所以多增了4座额外的“砰砰”炮（3座MarkⅥ型和1座MarkⅦ四联装型）。在早期设计方案中出现的0.5英寸机枪也取消。此外，UP火箭炮因为在与俾斯麦的实战中表现不佳。从此从英国现役战舰和设计的方案中取消。当然，从前卫号战列舰的情况来看狮级如果完工的话，它最终将装备博福斯高炮。
早期设计阶段，狮级在甲板上将配备2座21英寸四联装鱼雷发射管。军方认为，鱼雷在近距离的夜战中非常有效----这种思想在炮瞄雷达投入实战前的确有道理。在胡德号沉没后英国人意识到暴露在甲板上的鱼雷是爆炸的隐患，除非采用额外的装甲施加保护。这在后期狮级设计由于控制重量问题情况下是不能接受的，所以后来取消的鱼雷发射管也是理所当然。
从最初设计开始对于配备侦察机的问题也是存在争议，一些人认为战列舰的航空侦察任务应该由协同的战列舰执行，而且去除航空设施可以节省可观的重量。在38年的方案中狮级只配备2架水上飞机。随着防空形势日益严峻，删除中部的航空设施能够为防空火炮提供更佳的位置。在威尔士亲王号悲剧后英国人决定战列舰将不会脱离航空母舰单独行动。所以在42年的设计中飞机设施被删除。
防护系统
防护系统的设计性能是必须满足以下3种要求：能抵御16英寸炮弹的攻击；抵挡1000磅TNT的水下爆炸；经受住从15000英尺高空投掷下的1000磅穿甲弹的攻击。
狮级的舷侧主装甲延续了KGV的垂直布置方式。在弹药舱外厚14.71英寸，机舱外为13.73英寸。整个主装甲带长度为433英尺，从“A”炮塔基座前面一直延伸到“Y”炮塔基座后面。舷侧主装甲宽15英尺，其中延伸至水线下6英尺。厚度也逐步递减至5.18英寸。
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