Следует сказать, что в полном смысле этого слова "прямолинейное" расположение бортовой брони в значительной мере компенсировалось исключительно высоким качеством материала. В 30-е годы англичане добились значительного улучшения характеристик своей брони, которая уже с конца 1-й мировой войны обладала прекрасными качествами, являясь лучшей в мире. Разработанный металлургами Альбиона сплав, содержащий никель, хром и молибден, позволял проводить закалку плит на глубину 30-35 % их толщины вместо обычных 20-25 %. Снижение содержания углерода увеличило вязкость материала при незначительном снижении твердости. Наличие толстого жесткого закаленного слоя увеличивало шанс расколоть снаряд, который даже если и пробивал плиту, то в состоянии непригодности к полноценному разрыву. (Англичане считали, что предотвращение взрыва внутри корабля является более важным фактором, чем обеспечение формального непробития поясной брони.) В итоге удалось создать закаленные плиты, превосходящие по сопротивляемости аналогичные американские (броня "класс А") и немецкие (знаменитая броня "Вотан" "Wh") примерно на 15-20 %. С учетом фактора качества брони, зоны неуязвимости, рассчитываемые по отношению к "стандартной" крупповской броне, расширялись как минимум на 1,5-2 мили. Отличные качества британской цементированной "крупповской" брони оправдывали ее применение не только для плоских плит пояса, траверзов и лобовых и боковых стенок башен, но также и кольцевых конструкций барбетов. Более дешевая в производстве и менее твердая нецементированная броня использовалась главным образом для горизонтальных поверхностей: палубы и крыш башен, и для задних стенок башен, практически не подверженных воздействию снарядов противника.
Вообще бронирование артиллерии было продумано весьма тщательно, хотя и выглядело не вполне традиционным для "флота его Величества". Так, ставшие в свое время пионерами в области применения наклонных лобовых плит башен, англичане на "Кинг Джордж V" неожиданно отказались от них в пользу вертикальных трапециевидных стенок толщиной 324 мм. Вероятно, конструкторы посчитали, что наклонная плита не является преимуществом на больших дистанциях из-за более крутой траектории полета снаряда, а изготовление вертикальных плит было более простым и дешевым. Однако англичанам пришлось столкнуться с традиционной для прямых лобовых плит проблемой больших орудийных амбразур, которые на "Кинг Джордж V" имеют характерную полукруглую форму закрывающих их щитов. Боковые стенки башен, напротив, выполнялись наклонными кверху и сужающимися вперед, так что снаряд мог попасть в них только под очень невыгодным углом. Поэтому передняя плита боковой стенки имела толщину только 224 мм, но изготавливалась из твердой цементированной брони, а задняя - из незакаленной, толщиной всего 174 мм. Такую же толщину имела и задняя стенка, которая к тому же имела ряд довольно больших отверстий, прикрытых снаружи легкими броневыми листами. Эти отверстия предназначались для свободного выпуска газов в случае пожара в башне, чтобы силой возникающего давления не разрушались стенки и оборудование. Крыша толщиной 149 мм из незакаленной крупповской брони имела небольшой наклон вперед и назад от середины. Несмотря на заметное снижение толщины плит башен по сравнению с "нельсонами", отличное качество материала все еще обеспечивало разумную степень безопасности .
Бронирование барбетов оказалось очень сложным. Вместо цилиндра, составленного из однородных секций, применялись изогнутые плиты цементированной крупповской брони дифференцированной толщины. Такая "кусочная" схема бронирования являлась традиционной для британских линейных кораблей и линейных крейсеров времен первой мировой войны. На "нельсонах" от нее отказались, но вновь вернулись на новых линкорах. Смысл системы состоял в том, что секторы, более близкие к диаметральной плоскости, защищались от попаданий под прямым углом соседними барбетами, корпусом и прочими элементами бронирования, так что им угрожали только попадания под невыгодными для снаряда углами, и их толщину можно было уменьшить до 305 - 280 мм. Наиболее угрожаемые боковые секторы имели толщину 343 мм.
Барбеты 4-орудийных башен возвышались над палубой более чем на 3 м и имели внутренний диаметр 11,9 м, а двухорудийная башня находилась в 6 м над палубой и имела диаметр 8,85 м.
Палубная защита выглядела весьма просто по сравнению со множеством броневых палуб на "Худе" и линкорах типов "Куин Элизабет" и "Ройял Соверин". Настланная по верхней кромке пояса главная броневая палуба из нецементированной брони толщиной 149 мм над погребами и 124 мм над котлами и машинами являлась по сути дела единственной горизонтальной броневой преградой. Других броневых палуб в пределах цитадели не было. Дымоходы и заборные отверстия для подачи воздуха в кочегарки прикрывались броневыми колосниками, толщина которых подбиралась из соображений эквивалентной защиты. В качестве дополнительного прикрытия этих отверстий использовались тонкие 50-мм плиты, закрывавшие основания дымоходов.
Нижняя броневая палуба простиралась в нос от переднего броневого траверза до таранной переборки, а в корму - от кормового траверза до задней переборки рулевой машины. Толщина ее в носу уменьшалась от 127 мм до 64 мм, а в корме составляла 127 - 114 мм. Уменьшение толщины в районе помещения рулевой машины компенсировалось наклоном в 30°., что обеспечивало усиление защиты от бомб и снарядов на ближних дистанциях, но повышало уязвимость от случайных попаданий на больших расстояниях.
Проект "Кинг Джордж V" включал еще одно новшество, на этот раз совсем сомнительное. Из опыта Ютланда и других сражений первой мировой войны британцы вынесли твердое убеждение, что тяжелые боевые рубки должны отойти в прошлое. Казалось бы, боевой опыт подтверждал это: и в Доггер-Банке, и в Ютланде командовавший линейными крейсерами адм. Битти со своим штабом и командиром "Лайона" находились на открытом мостике и не пострадали, хотя флагманский корабль получал обширные повреждения. Столь же вызывающе вел себя адмирал Того в русско-японскую войну, чему были свидетелями британские наблюдатели. Трагедия Витгефта и Рожественского в той же войне была англичанами полностью забыта. В то время как на кораблях других наций продолжали уделять защите центра управления особое внимание, конструкторы и специалисты Адмиралтейства сделали полный круг и решили, что рубка и находящийся в ней командный состав представляют собой слишком малую цель, чтобы прикрывать их тяжелой броней, обычно самой толстой на линкоре. Старые бронированные рубки снимались при модернизации единиц типа "Куин Элизабет" и заменялись на легкие противоосколочные прикрытия, а высвободившийся вес выделялся на усиление брони палубы или увеличение зенитного вооружения и оборудования. Лишились броневых рубок все современные английские крейсера. По этому же пути пошли на "Кинг Джордж V", оставив рубку с 114-мм броней боковых стенок, 76-мм передней и задней стенками и 51-мм крышей и полом. Коммуникационная труба, ведущая в центральный пост и заключавшая все линии связи с рубкой, прикрывалась всего 51-мм броней. Еще менее защищенным оказался вспомогательный кормовой пост управления (19 мм). Англичанам пришлось в боевой обстановке убедиться, что они пошли по неверному пути. Осколки крупнокалиберных снарядов полностью прошивали тонкие башенноподобные конструкции, включавшие рубку, и выводили из строя командный персонал и средства связи. Это произошло на тяжелом крейсере "Эксетер" в бою при Ла-Плате; как можно будет увидеть ниже, аналогичная судьба ждала и "Принс оф Уэлс" в сражении с "Бисмарком".
Уже в ходе постройки была добавлена дополнительная защита крыш и боковых стенок погребов главного и вспомогательного калибра в виде тонких броневых листов (25 - 37 мм). Она предназначалась для предохранения от случайных осколков. На дополнительную защиту погребов пошло 220 т из 690 т, дополнительно выделенных для усиления оборонительных качеств линкоров. Остальные 470 т пришлись на дополнительное местное бронирование рубок, КДП и систем проводки к ним, прожекторного мостика на передней трубе и т.п. В частности, силовые и коммуникационные кабели и их распределительные коробки прикрывались 25-37-мм броней. Трудно сказать, насколько оправданной оказалась замена двух орудий главного калибра на эти распыленные в виде тонких листов, но необходимые прикрытия. Расположение и защита кабелей и электропроводки оставалось слабым элементом всех линейных кораблей времен второй мировой войны. Видимо, удовлетворительного решения этой проблемы просто не существует, поскольку проводка внизу, под броневой палубой, уязвима в случае затоплений, а верхняя проводка требует для надежного прикрытия слишком большого веса.
Местное бронирование рубок и прочих объектов управления ограничивалось легкими противоосколочными экранами. Считалось, что для этой цели достаточно 37-мм листов, однако многие объекты не получили даже столь ограниченной защиты. Универсальные 133-мм установки имели такое же чисто символическое прикрытие, как и на крейсерах ПВО (25 мм), что обрекало их на выход из строя от попадании крупных осклоков снарядов линкоров и даже от прямых попаданий снарядов эсминцев. Вообще вспомогательная артиллерия защищалась недостаточно. В первоначальном проекте предлагалось использовать для переборок, окружавших 133-мм погреба, обыкновенную кораблестроительную сталь. Совет Адмиралтейства вовремя "выловил" эту несуразность, оставлявшую открытыми для раскаленных осколков очень уязвимый объект (весьма вероятно, что роковой взрыв на "Худе" имел начало именно в погребах вспомогательной артиллерии). Как уже указывалось, в ходе постройки решили установить дополнительные 51-мм плиты, защищающие погреба по высоте на протяжении двух палуб. Носовой директор (КДП) главного калибра был покрыт 12,7-мм высокопрочной сталью "Дюкол" (сталь "D"), а его основание - 19-мм броневыми листами. Более существенно защищался кормовой КДП, прикрытый 75-мм нецементированной броней. Уже в заключительной стадии постройки, в конце 1940 г конструкторы предложили оборудовать аналогичной защитой и главный КДП, но предложение было отклонено Адмиралтейством, поскольку даже минимальная задержка ввода кораблей в строй казалась крайне нежелательной.