Примечательной чертой проекта стало то, что на кораблях изначально предусматривалась зенитная артиллерия из 4 76-мм орудий; вскоре это вооружение удвоили, и в начале 20-х годов стандартной линкоровской зенитной батареей стали считаться 8 76-мм орудий. Все зенитки стояли на палубе полубака в средней части корабля. Как и корабли типа “Nevada”, эти линкоры никогда не имели орудийных площадок поверх колонн шлюпочных кранов, характерных для 305-мм и первой пары 356-мм кораблей.
Артиллерийское вооружение линкоров дополнялось торпедным, в виде стандартных двух 533-мм подводных траверзных торпедных аппаратов с боковой перезарядкой, в торпедном отсеке впереди носовых башен ГК. Боезапас аппаратов составлял 24 торпеды.
Используя опыт первой мировой войны, в ходе заводских ремонтов в 1919-1920 гг. в конструкцию, оборудование и системы линкоров вносились некоторые улучшения, в общем идентичные модификациям линкоров предыдущего типа. В частности, были усовершенствованы системы управления огнем, установлены приборы управления противоминной батареи британского образца (4 шт.), несколько расширены мостики, и в том числе смонтирован просторный мостик с закрытой ходовой рубкой позади и выше боевой рубки, на пиллерсах вокруг основания ажурной фок-мачты.
Линейный корабль “Pennsylvania”. 1913 г. (Продольный разрез а районе мидель-шпангоута)
Немного ниже половины высоты мачт на них были смонтированы закрытые “противоторпедные” наблюдательные платформы характерной восьмиугольной формы, с остеклением.
Как и на других линкорах, в 1919 г. на башнях ГК №2 и №3 были смонтированы раскладные стартовые платфломы для легких колесных самолетов. Хотя их недостатки были очевидны и вызывали те же нарекания, что и на других кораблях. Поэтому при первой возможности, сразу после успешных испытаний пневматической катапульты, было запланировано оснастить корабли такой катапультой в кормовой части палубы, позади башни ГК № 4. Финансовые ограничения, однако, задержали проведение этих работ, и линкоры получили катапульты только в 1925 году.
Когда в середине 20-х гг. американский флот развернул обширную программу коренной модернизации всех сохранившихся в составе флота линкоров, работы на “Pennsylvania” и “Arizona” не значились в числе приоритетов, и корабли считались достаточно эффективными и современными по большинству характеристик, и модернизация угольных дредноутов представлялась гораздо более насущной задачей. Однако к концу 20-х гг. и для этой пары линкоров подошел черед отправиться на верфь для проведения большой модернизации, проект которой был в основном подобен тому, что было сделано на предыдущей паре кораблей типа “Nevada”.
Броневая защита кораблей типа “Pennsylvania” считалась в целом вполне удовлетворительной и особенно в отношении вертикальной защиты и общей схемы бронирования. Поэтому приоритетами являлись улучшение подводной защиты, модернизация систем управления огнем и силовой установки, а также перестройка противоминной батареи. Общая сумма, затраченная на модернизацию линкоров типа “Pennsylvania”, составила 14,8 млн. долларов (на 2 корабля), сами же работы, как и на линкорах типа “Nevada”, заняли более 2 лет.
По бронированию было признано необходимым некоторое усиление горизонтальной защиты. Поэтому поверх имеющейся броневой палубы уложили дополнительный слой защитных плит STS толщиной 44,5 мм, доведя таким образом общую толщину броневой палубы до 120,8 мм. По некоторым данным, увеличили также толщину брони на скосах противоосколочной палубы до 76,2 мм и крыши боевой рубки до 203 мм.
Общий вес добавленной горизонтальной брони составил 1073 тонны.
По корпусу основные работы заключались в усилении противоторпедной конструктивной защиты. При этом обширный отсек ПТЗ сразу за двойным бортом был разделен на 2: внутреннюю и внешнюю секции, т.к. в нем между старой противоторпедной переборкой и внутренней обшивкой двойного борта установили еще одну продольную переборку толщиной 19,05 мм STS. Внутрь от старой противоторпедной переборки, на случай ее повреждения, также установили еше одну новую продольную переборку толщиной 6,35 мм, образовав таким образом фильтрационную камеру. Это стало возможным благодаря уменьшению ширины, занимаемой силовой установкой после ее замены. Фильтрационный отсек всегда содержался пустым.
Сама главная (“старая”) противоторпедная переборка осталась без изменений, т.к. и до того имела солидную толщину 76,2 мм. Кроме того, линкоры получили були максимальной шириной по 1,4 м., несколько меньше,чем на предыдущих кораблях. Разница вызывалась тем обстоятельтвом, что линкоры типа “Pennsylvania” изначально имели несколько большую ширину, пределы же для уширения всех кораблей были неизменны и определялись шириной Панамского канала.
Линейный корабль “Pennsylvania”. (Поперечное сечение в районе мидель-шпангоута после установки булей)
Тем не менее конструкция и особенно внешняя форма булей были в общем подобны линкорам типа “Nevada”. Надводная часть булей была вертикальной, шла параллельно наружному борту и броневому поясу, а верхняя часть (плоская “крыша” булей толщиной 12,7 мм) была строго горизонтальной и примыкала к корпусу точно по верхней грани броневого пояса. Так что внешне – если корабль не находился в доке – були выглядели так же, как на кораблях типа “Nevada”.
Сразу под ватерлинией були резким “изломом” расширялись, хотя и не столь значительно (из-за меньшей ширины) как на “Nevada”, и достигали максимальной ширины на уровне чуть выше нижней грани броневого пояса. Далее вниз були имели плоские строго вертикальные стенки, которые резко, с очень небольшим радиусом кривизны, переходили в плоское днище. Внешняя обшивка булей имела толщину 15,9 мм, при этом внутри по всей длине були разделялись 5 продольными горизонтальными переборками на 6 секций или “уровней”. Сделано это было в основном для подкрепления их общей прочности, т.к. на предыдущих линкорах они показали себя слишком “мягкими”. При этом внутренняя полость булей оставалась пустой, играя роль камеры расширения, а топливо теперь хранилось в отсеках двойного борта и следующем “вглубь” слое отсеков до основной противоторпедной переборки.
После модернизации общая глубина противоторпедной защиты линкоров на миделе составила 5,795 м., максимальная ширина корабля по булям 32,4 м.
Была улучшена защита от мин и торпед с неконтактным взрывателем, т.к. сокращение объема, занимаемого новыми котлами, позволило надстроить внутри корпуса на протяжении котельных отделений третье днище. Толщина его обшивки составила 19,05 мм. В днищевых отсеках размещался запас пресной воды для котлов. При установке булей были сняты подводные торпедные аппараты.
После модернизации проектное водоизмещение корабля составило 34400 т., реально стандартное водоизмещение равнялось 33124,8 тоннам. При этом осадка линкора составляла 8,94 м, а Метацентрическая высота 1,78 м. Максимальное водоизмещение возросло до 35929 т, в этом случае осадка возрастала до 9,2 м, а Метацентрическая высота несколько возрастала до 1,84 м. По расчетам, оптимальное “боевое” водоизмещение корабля, обеспечивающее достаточный запас плавучести и наилучшую диаграмму остойчивости, составляло 35548 т. Наконец, было рассчитано предельно допустимое (emergency) водоизмещение с полным боекомплектом и максимальными запасами”, включая 715,8 т пресной воды для котлов. В этом случае водоизмещение составляло 39824 т, а осадка корабля возрастала до 10,14 м.
Коэффициенты полноты корабля изменились незначительно, так коэффициент общей полноты корпуса составил 0,652, мидель-шпангоута 0,984. Как и на “Nevada”, “граненая” в поперечном сечении форма булей создавала достаточное сопротивление поперечному раскачиванию, позволив в значительной мере уменьшить размах бортовой качки.
Маневренность потяжелевших и уширенных линкоров, однако, заметно ухудшилась, и корабли довольно вяло реагировали на руль и требовали опытного рулевого, чтобы устойчиво держаться на курсе; на малых скоростях хода они были особенно трудноуправляемы, и при маневрировании в узкостях на малых ходах (например, в базе при постановке на бочку) зачастую требовалась помощь буксиров.