В основу защиты корабля был положен принцип неуязвимости от попадания снарядов и осколков артиллерии его главных противников – эскадренных миноносцев и подобных же легких крейсеров. В общем броневая защита образовывала два контура. Первый контур ограничивал пространство между бортами и палубами (верхней и нижней), а второй – между бортами и нижней палубой. Платформа, замыкавшая последний контур снизу, не бронировалась, так как располагалась ниже ватерлинии. Бортовая броня второго контура, защищавшая жизненно важные центры корабля – котельные и машинные отделения, имела повышенную толщину. Считалось, что первый контур будет защищать крейсер от осколков, а второй – от снарядов среднего калибра. Броневой 25-мм пояс первого контура, выполненный из листов нецементированной крупповской стали, также включался в расчет продольной прочности, Оп имел высоту 2,25 м и простирался по всей длине корабля, охватывая борт от верхней до нижней палубы. Главный броневой пояс толщиной 75 мм располагался ниже и тоже простирался почти по всей длине корабля. Этот пояс состоял из цементированных плит крупповской стали высотой 2,1 м. На 125-м шп. он заканчивался броневым траверзом толщиной 50 мм. Нижняя часть главного броневого пояса опускалась ниже ватерлинии на 1,2 м, опираясь при этом на бортовые кромки платформы, а верхняя часть замыкала контур настила нижней палубы. Настил нижней и верхней палуб имел толщину 20 мм. Кормовой подзор, начинавшийся от броневого траверза, защищался 25-мм броней.

Элеваторы подачи боеприпасов выше верхней палубы имели броневые кожухи из нецементированной крупповской стали толщиной 25 мм. Кожухи дымовых труб на протяжении от нижней до верхней палубы (первая труба – до палубы бака) защищалась 20-мм броней. Боевая рубка состояла из двух ярусов и имела вертикальные стены из 75-мм нецементированной крупповской брони, бронированные крышу и подшивку толщиной 50 мм. Основание боевой рубки от нижней части до верхней палубы изготовлялись из 20-мм нецементированной стали. Многочисленные провода и кабели от приборов управления кораблем и артиллерийским огнем, а также телефонов, установленных в боевой рубке, защищались специальной трубой из кованой пушечной стали толщиной 75 мм.

Непотопляемость крейсера обеспечивалась делением корпуса на отсеки с помощью водо- и нефтенепроницаемых продольных и поперечных переборок, устройством второго дна на протяжении всего корабля и третьего дна на отдельных участках корпуса (в основном в районе котельных и машинных отделений), размещением энергетической установки в семи котельных и четырех турбинных водонепроницаемых отсеках. Для выравнивания крена корабля при подводных пробоинах предусматривалось быстрое затопление противоположных свободных бортовых отсеков, расположенных на протяжении котельных и турбинных отделений. Для осушения затопляемых отсеков после заделки пробоин служила система водоотливных средств из 13 центробежных насосов с подачей но 300 т/ч каждый, которые приводились в действие гидродвигателями системы инженера-механика Н. И. Ильина. Насосы не требовали подачи электроэнергии и надежно работали в затопленных отсеках. Кроме того, для осушения отсеков использовались водоструйные эжекторы. Дифферентовка корабля осуществлялась с помощью специальных дифферентных цистерн, а также посредством перекачки котельной питательной воды и жидкого топлива.

Главная артиллерия крейсера – пятнадцать 130-мм дальнобойных орудий с длиной ствола 55 калибров – располагалась так, чтобы обеспечить эффективный огонь в направлениях прямо по носу и прямо по корме при преследовании эскадренных миноносцев и отрыве от превосходящих сил противника. Артиллерия главного калибра крейсера по способу защиты и расположению была казематно-палубной. Шесть орудий размещались в казематах: четыре в носовой части (в баковой надстройке) и два в корме (в кормовой надстройке). Палубные орудия имели противоосколочные коробчатые щиты толщиной 25 мм и устанавливались по борту на носовой и кормовой надстройках (четыре орудия) и непосредственно на верхней палубе в средней части корабля (четыре орудия на слонсонах). Одно орудие размещалось на баке перед боевой рубкой и по старой терминологии называлось погонным. В целом все 130-мм орудия имели довольно большие углы обстрела (129- 150°), что позволяло сосредоточить одновременно огонь нескольких орудий по одной цели на любых курсовых углах. Однако защита палубных орудий была ненадежной, и ставка в основном делалась на высокую скорострельность, которую при хорошей натренированности орудийной прислуги можно было довести до 15 выстрелов в минуту, в надежде первым нанести противнику непоправимый урон в возможно короткий промежуток времени. Каждое орудие или группа орудий имели свои артиллерийские погреба, снабженные системами орошения и затопления, а также устройствами аэрорефрижерации, поддерживавшими в погребах необходимую температуру. В целях обеспечения высокой скорострельности каждое орудие имело свой элеватор для подачи боеприпасов из погреба на палубу или надстройку, при этом одновременно подавались один снаряд и один заряд. Несмотря на это, раздельное заряжание 130-мм орудий значительно снижало скорострельность по сравнению со скорострельностью при использовании унитарных патронов. Боеприпасы в погребах хранились в специальных ларях и шкафах. Погреба вмещали такое количество боеприпасов, при котором обеспечивалось 150 выстрелов на каждое орудие. В целях пожаробезопасности электродвигатели лебедок элеваторов были вынесены из помещений погребов. Управление работой элеваторов осуществлялось с помощью специальных коммутаторов, установленных на верхнем и нижнем постах управления. При внезапном отключении электроэнергии элеватор автоматически стопорился в данном положении. На случай выхода из строя электрические элеваторы дублировались устройствами ручной подачи.

В качестве зенитной артиллерии на корабле устанавливались четыре противоаэропланные пушки калибром 63 мм и столько же съемных пулеметов системы «Максим». Общая масса артиллерийского вооружении вместе с боеприпасами составляла 403,8 т. Минно-торпедное вооружение крейсера включало в себя два подводных траверзных минных аппарата и устройства для приема на-борт до 100 мин заграждения (минные рельсы, стопорные устройства, сбрасыватели и др.).

Котельная установка крейсера «Адмирал Лазарев» состояла из 14 нефтяных котлов типа «Ярроу», часть из которых имела смешанное отопление. Котлы размещались в семи котельных отделениях (по два котла в каждом) в районе 37-81-го шп. Общая нагревательная поверхность котлов составляла около 2800 м2 . Для сжигания нефти котлы оборудовались форсунками Торникрофта. Сгорание нефти на 1 м2 нагревательной поверхности при скорости 29,5 уз не превышало 4,5 кг/ч. Рабочее давление пара в котлах было принято равным 17,5 атм. На антресолях котельных отделений размещались турбовентиляторы. Котельная установка была снабжена водоопреснительными аппаратами системы Роберта Круга для пополнения убыли котельной воды и средствами тушения огня в топках. Для очистки котлов от золы и шлаков в котельных отделениях были установлены мусорные эжекторы системы генерал-майора Н. И. Ильина [177] Первая группа котлов (4 шт.) замыкалась на носовую, вторая (6 шт.) – на среднюю и третья (4 шт.) – на кормовую трубы.

Главные механизмы крейсера, как уже говорилось, состояли из четырех паровых турбин системы Парсонса с активными колесами Кэртиса, работавших на четыре гребных вала. Турбины располагались в двух носовых (81-92-й шп.) и двух кормовых (92- 104-й шп.) машинных отделениях. Носовые турбины работали на бортовые, а кормовые – на средние винты, чем достигалась примерно одинаковая длина линий гребных валов. Каждая турбина имела свой холодильник с циркуляционными насосами и комплект вспомогательных механизмов. Это давало возможность каждой турбине работать независимо от других, что в целом обеспечивало высокую живучесть турбинной установки. Турбинная установка в форсированном режиме могла развивать мощность до 60 000 л. с, Котельные и машинные отделения и хранилища топлива имели специальные средства пожаротушения.