Результаты работы комиссии были рассмотрены на совещании у наркома ВМФ, и ее предложения после утверждения направлены в ЦКБ-17 в качестве задания на корректировку проекта, которая была завершена в конце 1938 года. Кроме увеличения калибра ПМК, было усилено бронирование носового траверза, боевой рубки, башен ГК и ПМК, увеличена мощность генераторов электроэнергетической системы, что в целом вызвало увеличение водоизмещения крейсера до 35 000 т.
В январе 1939 года наркомы ВМФ М.П. Фриновский и судостроительной промышленности И.Ф. Тевосян представили в КО откорректированный эскизный проект тяжелого крейсера для его утверждения, после чего ЦКБ-17 приступило к разработке технического проекта. В феврале того же года главным конструктором проекта 69 назначили Ф.Е. Бесполова.
Постановлением от 13 июля 1939 года КО принял предложение НКВМФ и НКСП об утверждении эскизного проекта 69 тяжелого крейсера. Перечнем его тактико-технических элементов (приложение № 1 к постановлению КО об утверждении эскизного проекта) было определено:
I. Водоизмещения. Стандартное — не более 35 000 т; на испытании — ок. 38 000 т.
II. Ходкость и район плавания: 1. Скорость хода при водоизмещении на испытании на глубокой воде и состоянии моря и ветра не выше 3-х баллов, при номинальной мощности механизмов 201000 л.с. — 32 узла. 2. Максимальная скорость при форсировке механизмов на двухчасовом испытании 32–33 узла. 3. Мощность механизмов нормальная — 201 000 л. с, при двухчасовой форсировке — 231 000 л.с. 4. Район (дальность — Авт.) плавания экономическим ходом (14–17 узлов) при полном запасе топлива — 6000 миль.
III. Вооружение:
а) главная артиллерия: 1. Три трехорудийных башни (МК-15), две в носу и одна в корме, IX — 305-мм орудий;… 3. Вес снаряда — 470 кг; 4. Начальная скорость снаряда — 900 м/с; 5. Скорострельность — 3,2 выстр/мин; 6. Количество выстрелов на ствол — 100;
б) противоминная артиллерия: 1. Четыре двухорудийных башни (МК-17), с облегченным бронированием, по две башни с каждого борта, VIII — 152-мм орудий;… 3. Вес снаряда — 55 кг; 4. Начальная скорость — 950 м/с; 5. Скорострельность — 7,5 выстр/мин; 6. Количество выстрелов на ствол —150;
в) зенитная артиллерия дальнего боя: 1. Четыре двухорудийных башни (МЗ-16), с облегченным бронированием, по две башни с каждого борта, VIII — 100-мм орудий;… 3. Вес снаряда — 15,5 кг; 4. Начальная скорость — 900 м/с; 5. Скорострельность — 16 выстр./мин; 6. Количество выстрелов на ствол — 300;
г) зенитная артиллерия ближнего боя: 1. Семь четырехствольных автоматных гнезд (46-К), с облегченным бронированием, XXVIII — 37-мм орудий; 2. Вес снаряда — 0,7 кг; 3. Начальная скорость — 915 м/с; 4. Количество выстрелов на ствол — 800;
е) авиавооружение: 1. Самолеты КОР-2 (без ангаров) — 2; 2. Катапульта (между трубами) — 1.
IV Защита:
а) вертикальная броня (цементированная): 1. Главный бортовой пояс — 230 мм; 2. Носовой траверз —330 мм; 3. Кормовой траверз — 275 мм; 4. Барбеты главного калибра (над средней палубой) — 330 мм; 5. Лобовая стенка боевой рубки — 330 мм.
в) горизонтальная броня (гомогенная): 1. Средняя палуба — 90 мм; 2. Нижняя палуба (подхват) — 30 мм.
г) броня башен: 1. 305-мм башни (МК-15), лобовая стенка — 305-мм;
е) противоминная защита — «американского» типа (4 продольных переборки) шириной — 6 м в средней части корпуса корабля и не менее 4 м в оконечностях».
За ходом создания тяжелого крейсера следил лично И.В. Сталин, поэтому в соответствии с «Планом закладок кораблей ВМФ на 1939 год», не дожидаясь окончания разработки и утверждения технического проекта, в ноябре того же года были заложены два корабля: головной «Кронштадт» — на заводе № 194 им. А. Марта в Ленинграде и первый серийный «Севастополь» — на заводе № 200 им. 61 Коммунара в Николаеве.
20 января 1940 года наркомы ВМФ Н.Г. Кузнецов и судостроительной промышленности И.И. Носенко представили в КО технический проект 69, который был утвержден постановлением от 12 апреля того же года с ТТЭ, отличавшимися от утвержденных в 1939 году элементов по водоизмещению, дальности плавания, мощности ГЭУ, паропроизводительности котлов, скорострельности 100-мм артиллерийских установок, включению в состав вооружения четырех спаренных 12,7-мм пулеметов ДШК, усилением бронирования.
При оформлении постановления было принято предложение ВМФ об установке, для повышения эффективности управления огнем зенитного калибра дальнего боя на носовых курсовых углах, трех стабилизированных постов наводки вместо двух за счет снятия носового 37-мм автомата 46-К. В остальном состав вооружения корабля полностью соответствовал перечисленному в приложении № 1 к постановлению КО от 13 июля 1939 года. Следует лишь дополнить, что ПУС ГК (размещались в двух центральных артиллерийских постах) обеспечивался двумя КДП2-8 и тремя 12-м башенными дальномерами, ПМК — двумя КДП2-4т, а ЗКДБ — тремя СПН. Предусматривались четыре 90-см и четыре 45-мм прожектора, а также восемь параванов. Корабельные средства радиосвязи должны были обеспечивать ее устойчивое поддержание на дальности до 4000 миль. Для связи с подводными лодками устанавливалась станция ЗПС «Арктур».
305-мм трехорудийная башенная установка МК-15:
1 — фильтровентиляционная установка;
2 — электрокалорифер; 3 — дальномер ДМ-12; 4 — верхний зарядник; 5 — поршневой замок; 6 — боевое отделение; 7 — казенник; 8 — тормоза отката и наката веретенного типа; 9 — качающийся щит; 10 —ствол орудия; 11 — накатник; 12 — механизм вертикальной наводки; 13 — шаровой погон; 14 — вертикальный каток; 15 — верхнее перегрузочное отделение; 16 — поворотный лоток обратной подачи; 17 — жесткий барабан; 18 — нижний зарядник; 19—лебедка нижнего зарядника 1-го орудия; 20 — зарядный погреб; 21 — снарядный погреб; 22 — лебедка нижнего зарядника среднего орудия; 23 — лебедка верхнего зарядника среднего орудия; 24 — механизм горизонтальной наводки; 25 — питатель; 26 — цепной прибойник.
Корабль имел цитадель протяженностью 76,8 % его длины по КВЛ, образованную наклоненным на 5° наружу 230-мм главным броневым поясом высотой 5 м, накрытым 90-мм броней средней палубы, и 330-мм носовым и 275-мм кормовым траверзами. Нижняя палуба в пределах цитадели имела 30-мм, а по бортам, над отсеками КПЗ, — 15-мм броню. Предусматривался носовой 20-мм броневой пояс, а над погребами ГК — 14-мм броня. Размещенное в кормовой оконечности корабля бензохранилище защищалось 50-мм броней. Боковые стенки и крыша башен ГК МК-15 защищались 125-мм броней, а задняя и лобовая — 305-мм. Башни ПМК МК-17 имели 100-мм лобовую стенку, 110-мм заднюю, 50-мм крышу и боковые стенки при 75—50-мм барбетах. Башни ЗКДБ МЗ-16 защищались 50-мм броней (задняя стенка — 75 мм), а их барбеты — 40-мм. ГКП имел 330-мм лобовую стенку, 275-мм заднюю, 260-мм боковые и 125-мм крышу при 230-мм трубе защиты проводов. ФКП защищался 20-мм броней.
Согласно расчетам, главный броневой пояс не пробивался германским 280-мм бронебойным снарядом на дистанциях 70 кбт и более на курсовых углах до 50°. Горизонтальное бронирование не пробивалось тем же снарядом с дистанций до 140 кбт и могло выдержать попадание 250-кг фугасной авиабомбы.
Конструкция ПКЗ (протяженность 61,4 % длины корабля по КВЛ) относилась к так называемому американскому типу и была разработана ЦКБ-17 в соответствии с рекомендациями комиссии В.И. Першина. В целях определения ее сопротивляемости взрыву, а также выявления и устранения конструктивных дефектов, приказом НКСП и НКВМФ от 27 апреля 1940 года ЦНИИ-45 предписывалось выполнить соответствующую опытную работу. В Севастополе на заводе № 201 изготовили четыре опытных отсека в масштабе 1:5, воспроизводящих конструкции наиболее характерных участков ПКЗ проекта 69. Испытания, проводившиеся с июля 1940 по февраль 1941 года, позволили установить, что принятая конструкция ПКЗ выдерживает контактный взрыв 550-кг заряда в средней части корабля и 400-кг в оконечностях. Эти значения были сочтены для строящихся кораблей приемлемыми, поэтому вносить какие-либо серьезные изменения в конструкции их бортовой подводной защиты (толщины продольных переборок, считая от борта, 7+16+14+18+10 мм) не рекомендовалось.
ГЭУ корабля включала три ГТЗА мощностью по 70 000 л.с. (максимальная — 77 000 л.с.) и шесть водотрубных котлов па-ропроизводительностью по 90 т/ч (максимальная 95 т/ч), вырабатывавших пар давлением 37 кг/см2 при температуре 380 °C. ГТЗА крейсера были унифицированы с агрегатами линкора проекта 23. Испарительная установка предусматривалась в составе двух аппаратов (общая производительность 240 т/сут). ГЭУ размещалась эше-лонно в трех ТО и шести КО, при этом 1-е и 2-е ТО находились в одном отсеке, разделенном продольной переборкой и расположенном в корму от 3-го КО. Управление ГЭУ должно было быть дистанционным из специально оборудованных герметических кабин, однако предусматривалось и местное управление.
Корабль должен был иметь скорость полного хода 32 уз (при мощности на валах 210 000 л.с.) и максимального 33 уз (при мощности 231000 л, с). Дальность плавания технико-экономическим ходом (16,5 уз) составляла 6900 миль. Трехлопастные гребные винты имели диаметр 5,0 м (бортовые) и 4,8 м (средний).
