最初的铁甲舰-克里米亚战争的遗产
在1853年，奥斯曼帝国与沙皇俄国因巴尔干地区爆发了战争，即第九次俄土战争，随后，在当年的锡诺普（Sinop）战役中，土耳其舰队遭受了毁灭性的打击，俄军使用了新式的爆破性弹药，在这场战斗中，显示出了这类弹药对传统木制帆船的毁灭性杀伤力。
锡诺普海战，装备爆破弹药的俄国海军对奥斯曼舰队造成了毁灭性的打击
随后在1854年，英法也卷入了这场战争之中，昔日的宿敌英法海军，共同将舰队开入了黑海。因此这场战争后来更多也被称为克里米亚战争。在这场战争中，为了能够抵近俄军的岸防堡垒和阵地实施炮击，法国皇帝拿破仑三世亲自下令海军建造一艘拥有强大火力和坚固装甲的浮动炮台。
法国人在1854年便拿出了对应的设计方案，并授权开始建造，同样的设计方案也被交给英国，由泰晤士和米尔沃造船厂建造五艘。不过，英国人建造的这五艘浮动炮台并未能够在克里米亚战争中参加战斗，而法国建造的则在对岸炮击中发挥了重要作用。不过，尽管拥有其自主航行的能力（航速4节），但这些浮动炮台在远洋航行中却依旧需要仰仗拖船的力量。
克里米亚战争中的浮动炮台
在1855年后，大批装备铁甲战舰的设计被送到了海军部，并对装甲进行了许多测试。但当时英国海军的策略则十分保守，倾向于由其他国家海军或者民间造船厂对新技术进行尝试，之后再借助自身强大的造船工业实现反超。而尽管在克里米亚战争中英法达成了同盟，但战后彼此依旧互为彼此最大的假想敌。在1858年，英国人获悉法国正在建造一艘具有远洋航行能力的铁甲舰，即光荣号铁甲舰。该舰由法国设计师亨利·杜佩·德·洛美（Henri Dupuy de L?me）设计，采用在传统木壳风帆战舰外层包裹锻铁船壳作为防护。起初，对于这艘战舰的出现，英国海军部对此并不以为然，但随着1859年光荣号的下水，随即在民众中引起了轩然大波，媒体和舆论的压力迫使海军部也不得不在传统的木制风帆战列舰建造之外，于1859财年额外批准了最初的两艘远洋铁甲舰的建造，即后来的两艘勇士级铁甲舰。
勇士级铁甲舰
尽管受到了国内舆论的巨大压力，但在1859年英国海军部的主要建造对象依然还是传统的三层火炮甲板战列舰，而有着重要意义的两艘铁甲舰勇士号和黑太子号，却仅仅是作为这些造舰计划的补充。两舰被交由了海军部首席造舰师艾萨克·瓦茨（Issac Watts）及其助手约翰·罗素（John Stt Russell）进行设计，尽管海军部此时尚未对铁甲舰有足够的重视，但强大的工业实力却也让英国人能够完全采用锻铁建造船体，使得排水量达到9000吨级。但由于仅有一层火炮甲板，这艘史无前例的战舰却被归类为了护卫舰（frigate）。
在设计上，除作为第一艘全铁壳战舰外，勇士级铁甲舰并未采用任何划时代的技术，确实第一型成功融合了已有技术的划时代战舰，包括蒸汽动力、大口径后膛炮、水密隔舱、螺旋桨推进和舷侧装甲带等。瓦茨依照1858年下水的40炮大型护卫舰墨西号（HMS Mersey）的布局对该舰进行了设计，在设计之初瓦茨并未指望这两艘铁甲护卫舰能够加入当时的主力舰队战列线，但事实上，当勇士号在1860年下水时，这艘巨舰俨然已是当时全世界最强大的战舰。
曾经强大的勇士级首舰勇士号，在海军日新月异的19世纪迅速落伍，归为后备舰只。退役后其桅杆和帆装被拆除，曾做过拖轮、运油船、海军鱼雷学校的校舍等，直到20世纪80年代才得到复原，先作为纪念舰保存于朴茨茅斯历史船坞，紧邻着皇家海军的另一艘传奇胜利号。
主体设计及动力
勇士级铁甲舰包括首舰勇士号（HMS Wa
ior）和二号舰黑太子号（HMS Black Prince），全长128m，排水量9284吨（勇士号，黑太子号排水量9398吨），吃水深。其船体采用锻铁建造，横向分为92个水密隔舱，其船底还有两条舭龙骨用于减低较长舰体带来的不稳定性，这也是皇家海军第一次运用该技术。但过长的舰体依旧使得勇士级的转向十分不灵便。
勇士级采用了当时十分流行的风帆和蒸汽混合动力，受当时蒸汽机锅炉效率和燃煤储藏的影响，蒸汽动力更多时候是作为战时的辅助动力来源，其远洋航行的主要动力来源依然是采用风帆。
勇士级在舰内装备有一台两缸单胀式蒸汽引擎，由10台锅炉提供提供蒸汽，驱动一具直径的螺旋桨运转，其输出功率达到5267马力，是当时动力最为强劲的战舰。在公试中，勇士号依靠蒸汽动力达到了14.3节的最高航速，黑太子号也达到了13.8节，其储存的燃煤足够其在11节下航行大约2100海里。
勇士级可被吊起的螺旋桨。勇士级拥有最大的可悬吊螺旋桨，这一操作需要600名船员才能完成。
勇士级同时也装备了足够的风帆动力，其三根桅杆除底部外同样采用锻铁建造，装备有全套帆装索具。在使用风帆动力时，勇士级蒸汽机的烟道可以收缩，螺旋桨也可以被吊离海面以减小阻力，此时依靠风帆勇士级可以达到蒸汽动力大体相当的13节航速，黑太子号则仅有11节，在同时使用两种动力时，勇士号曾达到了17.5节的高航速。
勇士号上的两缸单胀式蒸汽引擎
武备
勇士级的武备布置依旧沿用了旧时代风帆护卫舰的模式，原先设计搭载40门68磅前装滑膛炮，除两门搭载于上层甲板艏艉以提供艏艉火力外，其余38门均搭载于火炮甲板舷侧，通过舷侧舱壁的炮门向外射击，因此与勇士级同类的布置形式后来也被称为舷侧炮门铁甲舰（
oadside ironclad）。后在建造过程中，更改为26门68磅炮，10门110磅后装线膛炮，另有4门40磅后装线膛炮作为礼炮。
勇士级装备的68磅炮是当时英国海军最强大的前装滑膛炮，炮身由铸铁铸造，炮身自重约4.8吨，口径8.1吋（约206mm），使用68磅实心弹时有效射程大约2900m（仰角12°）。同时该炮还能发射爆破弹、榴霰弹、霰弹等多种弹药。其中，勇士级的68磅炮还能发射一种被称作马丁熔铁弹的燃烧弹，这种炮弹平时为带有一个圆孔的空心圆球弹，在战前通过圆孔向内浇入熔化的铁水，在几分钟后凝固的表面就会封住圆孔。这种炮弹会在发射后接触目标时爆裂，在1859年的测试中表现出对传统木制帆船的巨大破坏力，且其造成的火焰很难通过当时传统的灭火方式扑灭。勇士号在舰内搭载了一个被称为安德森熔炉的装置，采用焦炭作为燃料，可以在一小时内熔化约320kg的生铁用以填充这类弹药，但这类装置同样容易在舰内造成火灾而没有得到更广的使用。
勇士号上的复刻版68磅炮
勇士级的110磅和40磅后膛炮均由阿姆斯特朗兵工厂生产，是最早在皇家海军投入使用的后膛火炮，采用螺栓形式炮闩，通过一根插入的气密导管点燃发射药。这两款后膛炮均被寄予厚望，皇家海军原本打算以110磅炮取代所有68磅滑膛炮，其口径为7吋（178mm），有效射程理论上可以达到3700m。然而，在1861年的实弹测试中发现，其穿甲效能还要略弱于68磅炮，而由于早期后装药机构可靠性很差。在1863年，尤利娅勒斯号（HMS Euryalus 1853）护卫舰搭载的110磅炮在炮击鹿儿岛时发生炸膛事故，几乎杀死了该炮的所有炮组。皇家海军不得不在之后降低该型火炮发射时的装药量，更进一步削减了该炮的威力。但其40磅炮的表现则较为良好，操作简单且射击精度也较高。
勇士号上的复刻版110磅后膛炮
10磅炮的装填机构
勇士号上的复刻版40磅后膛炮
勇士级的主甲板两舷安装了全部26门68磅炮和8门110磅炮，另有两门110磅炮安装于上层甲板艏艉，4门40磅炮则安装于艏艉上层甲板两舷。在1867年，随着铁甲舰的迅速普及，勇士级的武备换装为更为先进的4门8吋（203mm）前装线膛炮、28门（黑太子号为24门）7吋（178mm）和4门20磅炮。
装甲防护
勇士级铁甲舰在舰体两侧安装了长近65m，自水线下延伸至上层甲板，厚度为4.5吋（114mm），并内衬两层共厚达410mm的柚木板。其装甲板由15英尺x3英尺的锻铁板通过榫卯拼接而成以防止脱落，但这一工艺也使得勇士级的装甲造价高昂，因此后续铁甲舰设计中不再采用此种结构。而在1861年的测试中表明，勇士级的装甲足以抵御当时几乎所有火炮的攻击。但勇士级的一个弱点则在于其装甲防护忽略了舰艏及舰艉，使得舰艉的舵面和螺旋桨在战斗中极易遭受损伤。勇士级另有同为4.5吋厚的水密隔舱隔板防护纵向炮火，在风帆战舰时代，来自这一方向的舷侧齐射将对舰内火炮造成灾难性的打击，因为在木制战舰时代，实心弹丸足以贯穿战舰艏艉。
勇士级主装甲带装甲剖面，最右侧为锻铁装甲，其左为内衬柚木。柚木分为两层以分解实心弹药在舰体产生的震波
防御级铁甲舰
勇士级的建造给了英国皇家海军对抗法国光荣号的手段，但同时，全铁壳的勇士级巨大的重量和造价也令海军部的官员们感到震惊，比起这些昂贵的钢铁怪兽，海军部的高层似乎还是更青睐于传统的木制三层甲板战列舰。海军部认为勇士级既然拥有当时所有舰载火炮都无法穿透的装甲防御，其高航速自然也就不再有必要，因此在1859年末，高层希望设计一款搭载同样装甲但更小也更慢，因而造价也更低的铁甲舰。第三海务大臣鲍德温·沃克爵士（Sir Baldwin Wake Walker）原本提议建造六艘同类型铁甲舰，但却遭到了海军部其余成员反对，最终仅有两艘在1859年末得到批准并于12月开工建造。两舰以首舰防御号为名被划分为防御级铁甲舰。
但海军部的这一系列决定导致了防御级无法与勇士级编为舰队协作，与法国同期在建的铁甲舰相比也相对弱小，海军部最初考虑的经济性也没有得到满足，日后将作为海军建造部主任，掌管舰船建造设计的巴纳比爵士（Sir Nathaniel Barnaby）对防御级进行评估后，认为其战斗力仅有勇士级的1/4，但其造价还是达到了后者的2/3。
防御级包括首舰防御号（HMS Defence）和二号舰抵抗号（HMS Resistance）。防御级在设计上由勇士级缩小而来，不过舰艏以冲角艏取代了勇士级的飞剪艏，同时二号舰抵抗号也是英国第一艘装备冲角的战舰。而后来在1866年的利萨海战中证明，对于早期铁甲舰而言，相比难以击穿敌方装甲的火炮，冲撞或许是更好的攻击方式。该级舰全长约92m，排水量6250吨（抵抗号为6170吨），其长度相比勇士级短近40m，排水量也少约3000吨。防御级的动力装置也类似于勇士级的缩小版，输出功率约2340马力，在公试期间最高航速大约11.4节。防御级采用了三桅帆船形式的桅杆与帆装，桅杆底部与舰艏斜桅均采用锻铁建造，以承受冲角冲撞时的冲击力。防御级的螺旋桨同样可以被吊离海面收入舰艉以减小阻力，在使用风帆航行时，两舰最大航速均能达到10.5节。
防御级铁甲舰
防御级最初设计搭载18门68磅滑膛炮和另外4门阿姆斯特朗40磅后膛炮，在建造期间原本又打算以110磅炮替换部分68磅炮，但当时由于110磅炮产量不足而作罢，仅替换了6-8门。其火炮布置也参考勇士级，除两门110磅炮布置于艏艉上层甲板外，其余68磅和110磅炮均布置于主火炮甲板两舷，4门40磅炮则布置于艏艉上层甲板两侧。
在1867-68年间，防御级换装为14门7吋前装线膛炮和2门8吋前装线膛炮，勇士级也在同一时间接受了类似的换装。其中，7吋（178mm）线膛炮自重约7吨，大约15倍径，弹重52kg，有效射程可以达到5000m；8吋（203mm）线膛炮自重约9吨，16倍径，弹重79kg，有效射程与前者相当。相比于之前的68磅线膛炮，这两型火炮显著增强了火炮的穿甲能力，其中后者在近距离上可以击穿244mm的锻铁装甲。
在防御上防御级主装甲带厚度依然为4.5吋（114mm），内衬双层总计18吋（460mm）厚的柚木。装甲带长，高度自上层甲板至水线下处，艏艉水密隔舱同有4.5吋厚的装甲防护。但与勇士级相同，防御级的装甲防御忽略了对舰艉舵面和螺旋桨的防护。
防御级主装甲带布置（深色区域）
铁甲舰队扩张
在1859-1860年间，英法海军都在逐步发展自己的铁甲舰，自光荣号后，至1861年法国海军又建造了两艘马真塔级（Magenta）和一艘库罗那级（uronne）铁甲舰。而在1860年，法国海军高调地宣布要在之后建造30艘远洋铁甲舰，并于1861年开工建造多达10艘普罗旺斯（Provence）级舷侧铁甲舰。法国人的高调最终迫使英国海军部拿定了主义要扩大自身铁甲舰的规模，自1861年开始，所有木制风帆战舰的建造被取消，在建舰船也将被改建为铁甲舰，另外决定增加两艘防御级的改进型和另外四艘大型铁甲舰，前者级赫克托耳级铁甲舰，后者即一艘阿喀琉斯级和三艘米诺陶级铁甲舰。
赫克托耳级铁甲舰
赫克托耳级在防御级基础上设计而来，在后者基础上增强了动力与武备，其炮位连同主装甲带一同覆盖全舰侧舷长度，使舵机得到了一定防护。但因主装甲带的布置，其舰艏在水线部位并未得到防护。但由于建造期间发现该级舰相比设计有所超重，排水量由设计时的6800吨增加到约7100吨，因而不得不降低载煤量，使得赫克托耳级使用蒸汽动力时的航程仅有800海里，其搭载的武备也相应有所降低。
赫克托耳级包括首舰赫克托耳号（HMS Hector）和二号舰刚勇号（HMS Valiant），全长86m，排水量约7100吨，舰艏取消了冲角并改为垂直艏，其动力同为一台双缸水平往复连杆蒸汽引擎，其输出功率达到大约3200-3500马力，在公试中，采用蒸汽动力赫克托耳号和刚勇号分别达到了12.3节和12.5节的最大航速。赫克托耳级的帆装同采用三桅帆船构造，烟道可以半收缩入舰内。在设计上赫克托耳级的螺旋桨也可被吊起，但吊起螺旋桨的装置始终未安装。
赫克托耳级原计划装备32门68磅滑膛炮，其中30门位于主甲板两舷，另外2门布置于上层甲板艏艉，后来在建造期间计划以4门110磅炮替代上层甲板的武备，但由于战舰的超重，主甲板两舷的68磅炮则被削减为仅有20门。后在1867-68年间，赫克托耳级换装为了2门8吋和16门7吋前装线膛炮，前者布置于上层后甲板内，另有4门7吋炮也布置于上层甲板两舷，仅12门7吋炮被布置于主甲板内。（注：由于工期原因二号舰刚勇号直到1868年方才完工，故武备直接换装为了1868年后的样式）
赫克托耳级的主装甲带布置（深色区域）
赫克托耳级的防护在防御级基础上有所加强，主装甲带在主甲板高度上覆盖全舰侧舷，其在舰舯大约长度66m的部分厚度为4.5吋（114mm），至艏艉厚度降低至2.5吋（64mm），但装甲带均内衬460mm厚的柚木。为防御纵向炮火，艏艉均有同为4.5吋厚的水密舱隔板，与主装甲带相连密闭。与防御级相比，延长的装甲带为舰艉的舵机提供了一定的防护。
阿喀琉斯号（HMS Achilles）
阿喀琉斯号则是基于勇士级改进而来，是1861年造舰计划中的四艘大型铁甲舰之一。阿喀琉斯级大体沿用了勇士级的设计，但将主装甲带延长到了全舰长度。其在1863年下水，1864年完工。值得一提的是，后来北洋舰队镇远舰管带林泰曾留学期间曾在该舰实习（1875年）。
建造中的阿喀琉斯号
阿喀琉斯号全长116m，排水量9980吨，其动力装置为与勇士级相同的蒸汽机，但锅炉压力的提高使其输出功率达到5722马力，在公试中阿喀琉斯号的最高航速达到了14.3节，其760吨的载煤量足以在经济航速下航行1800海里。阿喀琉斯号的帆装则史无前例地达到了四根桅杆，由艏至艉分别被称为首桅、前桅、主桅和后桅，其帆装面积也达到了4088平方米，是英国海军历史上最大的风帆面积。但阿喀琉斯号在风帆下的航行性能并不令人满意，尤其是前部风帆的表现，因此在1865年拆除了舰艏斜桅和首桅，但这却导致该舰有严重的上风舵倾向（即舰船转向顺风航行的倾向），为此在1866年重新安装了舰艏斜桅，并将前桅向前移动了，使阿喀琉斯号恢复了三桅帆船的形制。
改为三桅杆后的阿喀琉斯号
在武备方案上阿喀琉斯号经历了一系列的更改，其在建成时最终安装为4门110磅炮、16门萨默赛特的100磅前装滑膛炮。4门110磅炮均布置于上层甲板，其中两门位于艏艉；16门100磅炮则布置于主甲板两舷，这一型火炮是作为对110磅炮产量不足的临时补救措施，口径9.2吋（约合234mm），在800码距离上可以击穿5.5吋的锻铁装甲。在1865年在主甲板两舷又增加了6门68磅炮。
而后在1867-68年，阿喀琉斯号更换为了22门7吋和8门8吋前装线膛炮，除4门7吋炮用于取代上层甲板的110磅炮外，其余均安装于主甲板舷侧。之后在1874年，该舰又引入了更为强大的9吋（229mm）线膛炮，该炮自重12吨，弹重约115kg，共计14门9吋炮取代了原先的4门8吋炮和20门7吋炮，剩余的2门7吋炮则继续安装于上层甲板。
复刻版的9吋前装线膛炮，图中为陆上岸防炮版本
阿喀琉斯号的装甲防护同样覆盖全舰舷侧，其布置方式类似前述的赫克托耳级，其舰舯长的区域有4.5吋（114mm）厚的装甲带防护，艏艉装甲降至2.5吋（64mm），垂直方向上自上层甲板延伸至水线下深处。阿喀琉斯号同样有4.5吋装甲隔舱壁防护纵向炮火。
阿喀琉斯号一直活跃到了19世纪末，在1889年的改装中还换装了新锐的速射炮和机枪，直到1901年成为一艘补给舰，并于1902年被更名为西伯尼亚号（HMS Hibernia），以让出自己原本的舰名给新建的装甲巡洋舰。
米诺陶级铁甲舰
米诺陶级是在1861年批准建造的3另外三艘大型铁甲舰，三舰基于阿喀琉斯号强化而来，排水量也随之超过万吨，桅杆数量也自阿喀琉斯的四根增加至五根。为维持同勇士级和阿喀琉斯级相当的航速，其动力装置也得到了增强。尽管在皇家海军的分级中属于50炮护卫舰，但此时的铁甲舰无论从造价还是战斗能力来看，都已强大到足以作为战列线中的主力。
正在干船坞中的米诺陶号，注意舰艏的犁状冲角
米诺陶级铁甲舰包括首舰米诺陶号（HMS Minotaur）、二号舰阿金库尔号（HMS Aginurt）和三号舰诺森伯兰号（HMS Northumberland），在建造期间又对诺森伯兰号的设计实施了更改，武备更换为活力更强但数量更少的火炮，从而缩短了安装炮门的长度，对应的诺森伯兰号也得以减少装甲带防护，以弥补火炮重量增大的影响。三舰于1861年开工，在1863-66年间先后下水，直到1867-68年方才完工。
航行中的诺森伯兰号，北洋舰队右翼总兵刘步蟾在留学期间曾在此舰实习
米诺陶级铁甲舰全长124m，排水量10798吨（诺森伯兰号排水量为10754吨），是最大的侧舷炮门铁甲舰，也是采用单轴推进的最大战舰。该级舰采用一台双缸水平圆筒式蒸汽机作为推动，采用10台火管锅炉驱动，输出功率达到近7000马力，在公试中三舰最大航速均超过14节。但米诺陶级巨大的舰体使得该级舰配备了多达5根桅杆，尽管如此，沉重的舰体加上不可吊离的螺旋桨，使得采用风帆时，米诺陶级最快只能勉强达到9节航速。尽管如此，米诺陶级航行十分平稳，尤其在使用蒸汽动力的时候，而在换装蒸汽动力的舵机后，其转向和操控性能也非常优良。
后削减为三桅帆船帆装的诺森伯兰号
米诺陶级在设计之初计划搭载清一色的50门110磅炮，但该型火炮的失败使得武备更改为9吋和7吋前装线膛炮的混合搭载。米诺陶级前两舰在主甲板侧舷搭载4门9吋炮和20门7吋炮，另外还有4门7吋炮搭载于上层甲板艏艉，另有8门黄铜铸造的24磅榴弹炮作为礼炮。
诺森伯兰号则装备了更强的火力，总计4门9吋，22门8吋和2门7吋前装线膛炮。其中4门9吋炮和18门8吋炮被布置于主甲板两舷炮门，4门8吋炮则被布置于上层甲板艏艉，剩余的2门7吋炮则位于主甲板艉部。米诺陶级同样活跃到了19世纪末，并装备的新锐的速射炮和机枪。
诺森伯兰号的侧舷火炮
19世纪后期的米诺陶号，注意舰艉上层的4.7吋（120mm）速射炮炮塔
米诺陶级前两舰的装甲除舰艏上部少数部位外完全覆盖侧舷，由上层甲板延伸至水线下，舰舯厚度为5.5吋（140mm），艏艉也有4.5吋（114mm）的厚度，并内衬10吋（254mm）厚的柚木，舰艏隔舱也有5.5吋装甲一直保护到上层甲板的前射炮位。诺森伯兰号则在此基础上削减的部分防护以减轻重量，自上层甲板至主甲板之间的部位，装甲带仅防护了舯部有侧舷炮门的大约56m长度，另外，与前两舰不同的是诺森伯兰号还有一个由4.5吋装甲防护的司令塔。
在英国人开始建造铁甲舰之初，这一昂贵的武器起初并未得到英国海军部的青睐，许多人对于这类铁甲“护卫舰”能否在传统的战列线中担当重任尚存疑虑。因此在1860-61年间，英国海军的主要扩张任务依旧是配备蒸汽动力的木制风帆战列舰。此即自1859年来计划建造的12艘壁垒级（Bulwark）战列舰（此处战列舰指传统的线列战舰ship-of-line，注意与之后的battleship一词区分），该级舰为双层火炮甲板的90炮战列舰，按照18-19世纪风帆战舰时代皇家海军的标准，属于典型的二级战列舰布置，另配备一台800马力蒸汽机作为辅助动力。
壁垒级的前型舰邓肯级二级战列舰，拥有两层火炮甲板和90门火炮
但在1861年，随着法国10艘普罗旺斯级铁甲舰的动工，皇家海军才后知后觉地开始扩展自己的铁甲海军来应对法国的威胁。为此，所有壁垒级战列舰的建造被下令全部无限期暂停（与此同时还开始了另外一艘9000吨级和三艘超过10000吨的大型铁甲舰建造，详见第33期），其中建造进度最快的四艘很快被下令改造为铁甲舰，以迅速扩张英国的铁甲舰队。与完全采用锻铁建造的勇士级及其后续舰不同，这四艘铁甲舰的核心依旧是木制的船体，因此也称木壳铁甲舰。这四艘即皇家橡树号与王夫级三舰，由于皇家橡树号与后者的不同仅在于后者安装了更强的蒸汽机，因而也常将皇家橡树号归为王夫级铁甲舰中。
皇家橡树号与王夫级
根据海军部的改造方案，四舰在原先壁垒级的基础上被拆除一层火炮甲板，将原先的艏艉改为了铁甲舰的垂直艏和圆形艉，并通过将战舰自中部分离21英尺并建造对应结构填补空缺，使舰体相应延长了21英尺。这一方式尽管对舰体结构稳固有所影响，但却是能够在任意建造阶段延长舰体的最好方式（否则需要对舰艏或舰艉进行大规模改造）。
皇家橡树号（HMS Royal Oak）于1862年下水，1863年完工。而三艘王夫级（Prince nsort-class）则于1862年下水，1864-65年相继完工，包含王夫号（HMS Prince nsort）、卡勒多尼亚号（HMS Caledonia）和海洋号（HMS Ocean）。
四舰全长，宽，前者排水量6468吨，后者因为使用了更大的1000马力引擎（此处为标称马力）。由于引擎的增大，原本用于皇家橡树号的一组（6台锅炉）被增加为两组共计8台锅炉，一组位于引擎前部，一组位于引擎后部较远处，因而王夫级有两个相距较远的烟囱。另一方面王夫级的排水量也增加至6832吨，但由于排水量的增加，三艘王夫级的航速反而略逊于皇家橡树号。四舰采用三桅帆装作为辅助动力，在1864年，皇家橡树号在风帆动力下达到了13.5节的高航速，比蒸汽动力下的最高航速还高出1节。
王夫号铁甲护卫舰
在武备方面，四舰原本的改造计划为36炮装甲护卫舰，在主火炮甲板舷侧安装36门68磅滑膛炮。但在改造过程当中，设计又发生了多种变化，皇家橡树在建成时，在火炮甲板装备8门7吋后装线膛炮（即勇士级的110磅炮）和24门68磅炮，后又在上层甲板增加三门7吋后膛炮；王夫号、喀勒多尼亚号的武备也大体类似，分别装备7门（10门）7吋后膛炮、8门100磅滑膛炮和16门（12门）68磅炮。
皇家橡树号铁甲舰
但在1860年代初，后装线膛炮的失败，英国的主要舰炮在1865年回归了前装药的方式。基于失败的7吋后装线膛炮开发出了7吋前装线膛炮。该型火炮自重6.5吨，最大射程约5500码，可以发射帕理泽弹（Palliser shell，一种弹头淬火加强、后部中空的穿甲弹，弹体会在穿透装甲后破碎）、通常弹（爆破弹）、榴霰弹和双倍通常弹（增加为双倍装药量，但因弹体较长弹道不稳定，主要用于2000码内的近距战斗）。海洋号在建成后装备了24门此类火炮（但因为火炮交付的原因，该舰也是王夫级中最后完工的），同样的如米诺陶级在内的后续完工铁甲舰也装备此型火炮（详见第33期）。在1866-1867年间，先前建造的勇士级、赫克托耳级、阿喀琉斯级等也均换装为了前装线膛炮。
7吋前装线膛炮的弹药，从左至右依次为帕理泽（穿甲）弹、榴霰弹、通常弹、“双倍”通常弹
而在1867年，皇家橡树号与王夫级三舰换装了为了统一的20门7吋前装线膛炮和更大型的8吋前装线膛炮。在此前一年的改造中，四舰还更换为了全帆装，与之前的三桅帆装相比，后者的第三根桅杆仅安装纵帆而没有横帆（见下图）。四舰的装甲布置为全防护，主装甲带贯穿全舰，舯部厚度4.5吋、艏艉厚2.5吋并内衬28吋厚的橡木船壳。
三桅帆装（Barque-rigged）与全帆装（Full-rigged或Ship-rigged）
爱德华·里德——中央炮郭的出现
爱德华·里德爵士（1830-1906）
1863年，时年33岁的爱德华·里德爵士（Sir Edward James Reed）成为海军部造舰总监，英国海军的舰船设计进入了里德时代。历史的发展证明，这个年轻的造舰总监，对于铁甲舰与海军未来的发展预测得十分准确。里德认为随着海军舰炮未来将变得更大更重，有一定排水量的战舰所能搭载的火炮数量将越来越少，因此他提出将火炮集中布置于战舰舯部，从而能够缩短装甲带以建造更厚的装甲，从而使战舰的火力和防护力均得到加强。
在这一理论的指导下，英国海军最先在三艘小型的木壳巡航舰上使用了这一后来被称为中央炮郭铁甲舰（Central Battery Ironclad）的设计，即探索号、进取号和宠爱号三舰。后续的另外三艘壁垒级战列舰的改造同样被更改为了中央炮郭的设计，即皇家阿尔弗雷德号、热忱号和却敌号。
里德的木壳巡航舰
作为里德中央炮郭设计的开始，最初决定改造自1860-1862年间开工建造的三艘蒸汽巡航舰探索号（HMS Research）、进取号（HMS Enterprise）和宠爱号（HMS Favorite）。（另一方面，依照原先的计划，对其余壁垒级战列舰的改造改造也需要等待前述四舰完工后的相关评估工作才能继续）
探索号（HMS Research）
探索号原本为里德的前任艾萨克?瓦特所设计的17炮蒸汽巡防舰特伦特号（HMS Trent），属于变色龙级（Cameleon-class），原本搭载5门40磅炮和12门32磅炮。将特伦特号改造为铁甲舰的计划在1862年便已得到批准，里德上任后开始将其改建为第一艘中央炮郭舰。该舰1863年下水，次年4月完工。
此处需要特别对巡防舰和巡航舰两词特别提及。与下文中还将提到的宠爱号前身伊阿宋级巡航舰不同，在英文中，特伦特号属于sloop而后者属rvette，在风帆战舰时代两者主要都担任侦察巡逻任务，但后者通常更大更重（例如下文将提到的伊阿宋级就比变色龙级在排水量上高1000余吨，几乎是后者的两倍）。但在中文中两词均没有十分完善的译名。sloop常翻译为“单桅纵帆船”，但即使卡莫莱昂级本身的设计也采用了三桅帆装，这一译名显然不合适。另外，在现代，大陆常将rvette一词译为轻型护卫舰，例如我国的056型轻护。但事实上护卫舰一词在英文中为frigate（对应我国为054型护卫舰），但两者之间依然有较大差别。
而按照发展历程，风帆战舰时代的rvette，实际是19世纪后期巡洋舰的前身。因此本文自介绍风帆战舰时国内的常用译名中，选取这两者，将sloop翻译为巡防舰，而rvette翻译为巡航舰。
探索号全长，宽，在原先特伦特号的基础上，船体延长10英尺，宽度增加5英尺，并改造为冲角艏和圆艉。由于增加了325吨的装甲，排水量达到了1770吨。探索号采用一台瓦特的水平直驱式蒸汽机作为动力，蒸汽动力下最高航速10.5节，并采用三桅帆装作为辅助动力。同之前铁甲舰相同，其螺旋桨可以在使用风帆动力时被吊起，但在风帆动力下航速仅能达到6节。
探索号铁甲巡航舰
探索号最重要的改装则在于将原先的17门轻型舰炮换装为四门阿喀琉斯级使用的100磅滑膛炮，四门火炮均布置于舰体舯部，由4.5吋厚的炮郭装甲保护。而为使这四门火炮获得一定的前向和后向射击能力，两侧船体在炮郭前后部内倾并开设炮门。不过，要在战时搬动6吨多的火炮到前后向的炮门可并不轻松。而为了给拥挤的中央炮郭腾出空间，探索号的烟囱在1869/70年的改造时被移动到了炮郭前部，炮郭顶部则加设了轻甲板（类似上层甲板），同时100磅炮被换装为了7吋前装线膛炮。
除10英尺高的全防护水线装甲带外，另有34英尺长的炮郭装甲防护炮郭两侧，在横向上，还有同样的装甲防护炮郭前后以防御轴向炮火射击。装甲厚度均为4.5吋的锻铁和19吋的橡木内衬。但也由于这样的设计使得探索号重量过大，尽管被里德寄予厚望，航行时的横摆十分严重以致于在冬季甚至无法出航，被皇家海军评价为“很有可能是最糟糕的一艘舰船”。
进取号（HMS Enterprise）
进取号与探索号类似，原本也是卡莫莱昂级17炮巡防舰切尔克斯人号（HMS Circassian），其改装方式也与探索号相似，建造中央炮郭并换装为四门重型火炮（2门100磅滑膛炮和2门110磅后装线膛炮）。进取号在设计上吸收了探索号的部分经验，烟囱在改造时便被移至炮郭前部，尚未建造的上部船壳改由锻铁建造。另一方面，为减低排水量，进取号的水线装甲带更窄，炮郭则由探索号的主炮甲板移至上层甲板，炮郭前后的壁垒也不再开设炮门，而改为可以放倒的形式。该舰排水量被成功降低至1372吨。
进取号铁甲巡航舰
不过，由于选择了更轻但功率也更低的蒸汽机，进取号的航速相对探索号更低，蒸汽动力下最高航速仅为9.9节，在机帆混合动力下的航速也没有超过这一数值。进取号的武备在1867年同样更换为了4门7吋前装线膛炮。
宠爱号（HMS Favorite）
宠爱号原本计划为2400吨级的22炮巡航舰，属于詹森级（Jason-class）巡航舰的一员。因为舰名继承自一艘来自法国的战利品，因而舰名拼法为法文Favorite。由于在决定改造时，宠爱号已开工建造有两年，船体已基本完工，因此对船体改造仅局限在将原先的飞剪艏和悬伸艉改为了垂直艏和圆形艉。
宠爱号水线长，宽，排水量达到3284吨，采用一台双缸直驱式蒸汽机作为动力，其最高航速可以达到11.8节。另外宠爱号采用三桅全帆装，在风帆动力下航速也可以达到10.5节。
宠爱号铁甲巡航舰
在武备上，宠爱号同样将原先设计搭载的轻型火炮，换为了8门100磅滑膛炮，布置于舰舯上层甲板的中央炮郭内。炮郭的设计与进取号相同，炮郭前后的护墙可被放倒，此时前后各可以有一门火炮被移动至前向或后向射击。不过，与前两舰相同，这一操作在战时或高海况时非常危险。因此，当该舰在1869年换装为8门7吋前装线膛炮时，在舰艏和舰艉又各增加了1门64磅炮以增强轴向火力。
宠爱号则拥有相对较宽的装甲带，自上层甲板一直延伸至水线下3英尺处，为4.5吋锻铁装甲内衬26吋橡木，另还有4.5吋铁甲内衬19吋橡木的装甲保护炮郭两侧，轴向也有4.5吋装甲防护。
另外三艘壁垒级
在以上三艘铁甲巡航舰之后，随着之前皇家橡树号与王夫级的成功改造，剩下的另外三艘壁垒级战列舰也将决定按照里德的中央炮郭的形式进行铁甲护卫舰的改造，即皇家阿尔弗雷德号（HMS Royal Alfred）、热忱号（HMS Zealous）和却敌号（HMS Repulse）。这三舰本是姊妹舰，但在其改造之时，海军的舰炮发展却十分迅速，几乎每一年，主力舰炮的口径都能增加数年，而与之相对的，一艘主力舰的建造最快却也需要3-4年之久。因此这就造成了这三舰随着改造的进行差别越来越大。而为了等待合适的大口径火炮，也导致原本进度最快的皇家阿尔弗雷德号，下水和完工的时间却晚于热忱号。
但也是由于这三舰改造的推迟，面对诸如柏勒洛丰等后续新锐战舰（日后将再介绍）时，三舰已显落伍。
皇家阿尔弗雷德号（HMS Royal Alfred）
同时基于1863年对皇家橡树号的评估表明，在壁垒级基础上从舯部延长舰体的方式会破坏舰体垂直结构的牢固，因而决定后续壁垒级的改造将不再延长舰体。不过，当时阿尔弗雷德号舰体的延长工作已经开始，只得继续将错就错进行后续建造。
皇家阿尔弗雷德号于1864年10月下水，1867年3月完工。该舰水线长，宽，排水量6815吨。该舰采用了和皇家橡树号一样的六台锅炉，相比王夫级，更多的重量被分配给了装甲，不过其最高航速还是能够达到节，其采用全帆装作为辅助动力。皇家阿尔弗雷德号尽管摇晃剧烈，但其航行和操舵性能优良。
由于完工时间较晚，皇家阿尔弗雷德号反而装备了三舰中最重型的武备：10门9吋（229mm）前装线膛炮和8门7吋前装线膛炮。9吋前装线膛炮属当时英国海军最强大的舰炮（柏勒洛丰号同样装备此火炮），自重达12吨，弹重，据称在近距可以穿透11.3吋厚的锻铁装甲，该炮同样可以发射帕理泽穿甲弹、通常弹和榴霰弹。阿尔弗雷德号的10门9吋前装线膛炮全部安装于舯部主火炮甲板的中央炮郭内，受到厚重装甲的保护。另外8门7吋炮中，艏艉上层甲板各有两门作为轴向火炮，另外四门则布置于主火炮甲板炮郭外部。
9吋前装线膛炮
皇家阿尔弗雷德号同样有着相比王夫级更厚重的装甲，其主装甲带在舯部厚6吋，艏艉厚4.5吋，自主火炮甲板延伸至水线下5.5英尺(≈）处。在主甲板和上层甲板之间，位于舯部115英尺（≈35m）长度为6吋厚的中央炮郭装甲，艏艉则是4.5吋装甲以保护余下的7吋炮炮位，横向的炮郭装甲同为4.5吋。
皇家阿尔弗雷德号建成后于1867年驶往加拿大新斯科舍省哈利法克斯，成为北美编队旗舰。横渡大西洋的航行使得它仅剩一日的存煤，而该舰以该存量在北美服役六年，于1874年回到波特兰转入后备舰队，从此再未出海，于1885年被出售拆解。
热忱号（HMS Zealous）
根据对皇家橡树号的评估，热忱号的改造不再增加舰体长度，但因此其中央炮郭也就更短。热忱号于1864年下水，1866年10月完工，该舰水线长，宽，排水量6194吨，采用一台水平连杆往复蒸汽机作为动力，尽管指示马力更高，但其最高航速仅达到11.7节。
热忱号原本同样计划装备强大的9吋前装线膛炮，但因为这些火炮被优先配给了更为强大的战舰，因此热忱号的武备变为了20门7吋前装线膛炮，其中16门位于舯部上层甲板与主甲板之间的中央炮郭内，另外4门则分别布置于上层甲板艏艉作为轴向火炮。
作为一艘设计之初便计划远洋部署的护卫舰，热忱号的装甲防护相对较弱，其主装甲带舯部仅有4.5吋，到艏艉部位减低到仅有2吋，自主甲板延伸至水线下6英尺，主甲板之上中央炮郭装甲同为4.5吋，覆盖长的炮郭，但炮郭的横向装甲则仅有3吋。不过，热忱号装甲带内衬的柚木层厚度则达到了30.5吋。
热忱号服役后便于1867年被派往加拿大西海岸的埃斯奎莫尔特作为太平洋编队旗舰，直到六年后才被却敌号接替。由于在此期间船底从未清理，其回国的旅程只能达到7节的航速，在经历了五个月的艰难航行（包括在麦哲伦海峡触礁）后才回到了英国本土。1873-1875年间在南安普顿作为警戒船，后转入预备役，直至1886年被出售拆解。
却敌号（HMS Repulse）
其前身作为英国海军的最后一艘木制主力舰，却敌号的改造经历与热忱号类似。不过，因为装备了数量较少但威力更大的8吋炮，因而却敌号的中央炮郭更短，从而能够拥有相对更好的装甲防护。
却敌号于1868年下水，1870年方才完工，使得却敌号对于同年完工的大胆级铁甲舰（Audacious-class）而言已十分落后。该舰水线长，宽，排水量6289吨，采用一台平卧式筒形蒸汽机作为动力，最高航速可以达到12.5节。却敌号同样采用全帆装，在风帆动力和蒸汽动力下，航行性能均较为稳定。
却敌号装备了16门8吋前装线膛炮，其中12门布置于中央炮郭，上层甲板艏艉各有2门作为轴向火力。由于中央炮郭更短，却敌号得以布置更好的防护，中央炮郭装甲为6吋锻铁装甲和4.5吋横向装甲，其主装甲带厚度同为6吋，在艏艉减低至4.5吋。
却敌号建造完成便作为警戒船，后来它接替了热忱号在北太平洋的任务，直至1877年才被沙王号（HMS Shah 1873，Shah一词为波斯语中的国王）接替。在返回英国期间，却敌号成为了英国海军第一艘也是唯一以风帆动力航行过合恩角的舰船。却敌号在1877-1880年间接受了改装，拆除了4门8吋炮，并安装了4具鱼雷发射管，之后在赫尔（Hull）作为警戒船服役到了1885年，于1889年被出售拆解。
柏勒洛丰-里德的成名作
在1863年，成为造舰总监的爱德华·里德在改造三艘铁甲巡航舰和另外三艘壁垒级战列舰时，依照他对于新时代战舰的设想，设计了日后将作为中央炮郭战舰模板的柏勒洛丰号（HMS Bellerophon）铁甲舰。作为里德设计的第一艘全金属结构战舰，柏勒洛丰号显著地加强了战舰的机动性、防护水平和火力，其开创性地使用了现今称为肘板框架肋骨（
acket frame，即在肋骨与各层甲板相接处增加肘板，形成更为稳定的肘板框架）的结构和双层船底设计，在加强结构、生存能力的同时并节约了船体排水量，与黑太子号相比，柏勒洛丰每100英尺船体约节约重量200吨。部分钢结构的使用也进一步降低了柏勒洛丰的重量。
柏勒洛丰号于1863年12月开工建造，1865年下水，1866年建造完工。该舰水线长，宽，排水量7672吨。柏勒洛丰原本设计采用冲角艏，但事后发现该舰艏上浪严重，因而更改为了类似横U形的冲角/飞剪艏。柏勒洛丰号采用了一台佩恩公司生产的平卧式筒形蒸汽机，采用8个锅炉供能，使其可以达到节的最高航速，同时，因为首次采用了平衡舵，其操控性能良好，只需8人操作就可在27秒内转为满舵，相比之下勇士级铁甲舰则需要40人花费90秒的时间才能做到。不过，柏勒洛丰尽管采用了全帆装作为辅助动力，但使用风帆动力航行时，即使在疾风（7级风）条件下也只能勉强达到10节。
柏勒洛丰号的动力系统
柏勒洛丰号是皇家海军第一艘装备9吋前装线膛炮的舰船，10门9吋线膛炮被安装于主甲板中央炮郭两侧，另有5门7吋前装线膛炮中，四门安装于炮郭外的艏艉，剩下的一门安装于上层甲板前部。另还有4门后装12磅炮作为该舰礼炮。
柏勒洛丰的另一特点则是显著加强的防护水准，超过1100吨的重量被用于装甲防护，其主装甲带自主甲板延伸至水线下，在舯部为6吋锻铁装甲，在艏艉厚度降低至5吋，并内衬10吋柚木。其中央炮郭厚度与之相同，炮郭的横向装甲同为5吋，另有一条4.5吋装甲带护卫舰艏的7吋炮炮位。柏勒洛丰同样考虑到了水平方向上的防护，其中央炮郭位置处的上层甲板厚度（1吋）要比其余上层甲板（0.5吋）厚一倍。尽管其实质上只是加厚的甲板结构，但考虑到当时在舰船设计时尚不需要有水平穹甲来防御高角度的落弹，因而也算是十分周到的考虑。
柏勒洛丰号的装甲布置
柏勒洛丰号1866年完工后便加入海峡舰队服役，期间曾因与米诺陶号相撞而负伤。1871-1872年则在地中海舰队服役并加装了艉楼甲板。之后，她于1873年抵达北美，接替了皇家阿尔弗雷德号（见34期）在加拿大的巡逻任务直至1881年。在1881-1884年间，柏勒洛丰号接受了一次大范围的改造，首先其主炮换装了首批新型的型25倍径8吋（203mm）后膛炮，5门7吋炮也被相应的6吋（152mm）后膛炮取代，并加装了另外6门小口径速射炮和12挺机枪；在动力方面柏勒洛丰被改为三桅帆装，同时加装了舵机用于转舵。不过，这样的改造事后证明并不成功，因而柏勒洛丰也是唯一一艘接受类似武备换装的早期铁甲舰。柏勒洛丰在北美继续服役到了1892年方返回本土，作为一艘炮舰使用。1904年她被更为司炉工的训练船，并更名为印度河三号，直至1922年末-1923年期间被出售拆解。
在北美服役时的柏勒洛丰号舰员
复合结构铁甲舰
在里德设计并开始建造他日后的成名作柏勒洛丰号铁甲舰期间，作为节约经费的需要，皇家海军希望能够对各造船厂储存的造舰用木材物尽其用，因此希望能够参照里德的设计，建造一批专门的木壳铁甲舰，为与之前改造的壁垒级区别，因而也称复合结构铁甲舰（posite Ironclad）。这即包括两艘克莱德勋爵级和帕拉斯号。
克莱德勋爵级（Lord Clyde-class）——最后的侧舷炮门铁甲舰
克莱德勋爵级的设计参照了柏勒洛丰级，但针对其木制船体进行了更改，因为干脆将炮郭的长度延长到与舰长相同，因此也是的克莱德勋爵级成为了最后两艘舷侧炮门铁甲舰。与先前木壳铁甲舰在原有木制船体外部包裹装甲不同，克莱德勋爵级的船体以及装甲采取了复合结构的夹层形式，最内层为24吋厚的船体肋板，外覆盖1.5吋厚的铁皮，之后才是6吋的橡木内衬及舰体装甲板。
克莱德勋爵级包括克莱德勋爵号（HMS Lord Clyde）和沃顿勋爵号（HMS Lord Warden），两舰于1863年开工建造，分别于1864年和1865年下水，1866和1867年完工。克莱德勋爵级水线长，宽18m，前者排水量7870吨，后者排水量7968吨，分别采用一具双缸平卧式筒形蒸汽机和一具三缸的往复连杆蒸汽机作为动力，最高航速可以达到13.4节。克莱德勋爵级同样采用全帆装，但在风帆动力下航速也仅有大约10节。
沃顿勋爵号
设计之初克莱德勋爵级装备了24门7吋前装线膛炮，其中20门位于主甲板两舷，2门位于主甲板前部、1门位于主甲板后部，另有一门位于舰艏上层甲板。后来1869-70年间，主甲板两舷的火炮被换为了10门8吋前装线膛炮，另有4门8吋炮位于上层甲板两侧，另有2门7吋炮得以保留放置于主甲板舰艏，主甲板舰艉和上层甲板舰艏的火炮则各自换为1门9吋前装线膛炮。
建造中的克莱德勋爵号
克莱德勋爵级的主装甲带和炮郭装甲均覆盖全舰长度，其在舰舯厚5.5吋，至艏艉降低至4.5吋，并内衬6吋橡木。舰艉的横向装甲也为4.5吋，另有4.5吋的半圆形装甲防护舰艏上层甲板的火炮。
帕拉斯号（HMS Pallas）
作为里德对舰船设计的一项新尝试，即高速撞击铁甲舰（之后1866年的利萨海战证明了冲角这一武器在早期铁甲舰对决中的巨大杀伤力）。帕拉斯号原本计划也是由全金属建造，但后来才变更为了复合结构建造。帕拉斯号为参考了探索号（详见第34期）建造的铁甲巡航舰，于1865年下水，1866年完工，其水线长，宽。帕拉斯是首艘采用水平复合蒸汽机（采用2台低压锅炉和2台高压锅炉驱动）的战舰，这一引擎被寄予厚望，帕拉斯号预计的最高航速能够达到14节，不过实际情况仅能达到12.5节，在对冲角艏进行改造后，其航速也仅提升至13节。帕拉斯号同样采用了全帆装作为辅助动力。
帕拉斯号
帕拉斯号在中央炮郭内装备4门7吋前装线膛炮，后在1866年被8吋前装线膛炮取代，均位于主炮甲板，另各有1门110磅后膛炮安装于主炮甲板艏艉，在1866年另在上层甲板增加了两门5吋后膛炮。其主装甲带厚4.5吋并内衬22吋橡木，自水线下4.5英尺（≈）延伸至主炮甲板，但在舰艏一直延伸至上层甲板曾以保护舰艏的110磅炮。同样厚度的装甲也作为中央炮郭的两舷和横向装甲。
帕拉斯号在海峡舰队服役至了1870年，在1871-72年的改装期间，4门后膛炮换装为了6吋前装线膛炮，之后的1872-79年帕拉斯号被调至地中海舰队服役，之后返回德文波特港作为后备舰队，直至1886年出售拆解。
科尔斯上尉——炮塔的出现
汉普顿锚地之战
提到炮塔，就不得不先将时间推移到1862年春的大西洋彼岸。时值美国南北战争时期，早在战争开始之初的1861年4月，联邦海军便已封锁了汉普顿锚地，并在后来有占据了周边的要塞和炮台，将邦联首都里士满完全与大海隔绝。
到1862年3月，这支封锁舰队包括两艘50炮护卫舰（明尼苏达号和罗纳克号）、两艘44炮护卫舰（圣劳伦斯号与国会号）、24炮巡航舰坎伯兰号和另外六艘辅助舰艇。不过，处于封锁当中的邦联海军却拥有一个杀手锏——排水量4100余吨的弗吉尼亚号（CSS Virginia）铁甲舰。
联邦海军的第一艘铁甲舰开罗号，弗吉尼亚号的设计与之十分相似
与英法在同一时间基于风帆战舰设计的远洋铁甲舰不同，这艘铁甲舰在设计之初便仅计划在内河和沿岸地区使用，干舷极低，其主要船体大部分均在水下，火炮布置于上层甲板并建造倾斜的炮郭作为防护。1862年3月8日，弗吉尼亚号在几艘炮艇的陪同下，开始了突围行动。这艘铁甲舰的出现，对联邦军的木制战舰造成了毁灭性的打击，联邦军的炮弹却纷纷自弗吉尼亚号的船身上弹开。
坎伯兰号首先便被撞沉，其余战舰见状四散奔逃，国会号见状主动在浅滩搁浅，但随即遭到邦联炮艇围攻被迫投降。而自弗吉尼亚号发射的预热炮弹造成的火灾，最终导致了该舰在当天夜间的大爆炸。之后，弗吉尼亚号转而追击明尼苏达号，不过，随着夜晚的降临，加之弗吉尼亚号最高航速不过6节，邦联军队最终放弃了追击，返回港内准备来日再战。仅在3月8日当天，联邦海军便损失了400余人，两艘战舰被击沉，另有三艘被迫搁浅，而邦联舰队仅付出了2人阵亡的代价。
尽管自身也有负伤（一些装甲板崩落或损坏，两门火炮受损），但弗吉尼亚号还是在3月9日再次尝试突围。不过，它却遇到了一艘比自己更为古怪的战舰，这便是联邦海军的铁甲舰莫尼特号（USS Moniter）。与弗吉尼亚号相比，这艘排水量仅1000余吨的铁甲舰长相更为怪异，其干舷高度甚至不足半米，却装备了两门威力巨大的11吋火炮，安装于舯部突出的圆筒状炮塔内，由厚达8吋的铁甲保护，炮门处的装甲更是厚达11吋。而这一炮塔最独特之处，在于通过一部相应的蒸汽机，可以在22.5秒内实现360°的旋转。
莫尼特号的炮塔剖面
莫尼特号怪异的造型被南军间谍形容为“盘子上的奶酪”
在3月9日，莫尼特号与弗吉尼亚号开始了历史上的第一次铁甲舰对决，但由于双方的铁甲舰在开战之初均没有考虑到与地方铁甲舰进行对射，弗吉尼亚号仅携带了爆破弹，而莫尼特号则仅采用低装药发射。因而在几个小时的战斗中，尽管双方都互有伤亡，但双方却始终未能对船体造成显著杀伤。最终，由于莫尼特舰长眼睛被碎片击伤，在之后一系列的指挥混乱当中，双方均以为对方负伤逃离而结束了当天的战斗。自此两舰均未再交战，直至陆上的战争形势最终迫使南军烧毁了弗吉尼亚号，而莫尼特号也在不久后的一场风暴中沉没（这些内河铁甲舰确实不适宜远洋航行）。
描绘弗吉尼亚号与莫尼特号对决的画作，即使是如此近距离的射击，双方的火炮还是没能对敌方造成致命伤害
尽管当天双方都没有取得像样的战果，但莫尼特号还是出尽了风头，其可以360°旋转的重炮炮塔更是吸引了许多国家的注意。因而在后来，各国都将这类干舷较低，在内河或近岸地区使用，搭载重炮的战舰都统一称作Moniter，中文则译为浅水重炮舰。这这批对这次战役产生浓厚兴趣的人当中，就包括英国海军的库珀·科尔斯（wper les）上尉。
科尔斯的浅水重炮舰
作为爱德华·里德最大的竞争对手，科尔斯早在1860年对克里米亚战争进行深入研究后便已提车了相关的炮塔方案，尽管遭到了海军部的忽视，但科尔斯还是设法吸引了媒体舆论的对这一新颖设计的兴趣，并得到了维多利亚女王丈夫，阿尔伯特亲王的支持。于是在1861年科尔斯得以在克里米亚战争时期的一艘浮动炮台上建造了一座实验性的炮塔（与之相比，莫尼特号开工建造是在1861年末）。
这次实验的成功，科尔斯获准将一艘木制风帆战舰君权号改造为炮塔舰，很快又获准建造一艘新舰。这艘新舰被命名为阿尔伯特亲王号，以纪念在1861年末逝世的阿尔伯特亲王，科尔斯在王室当中的支持者。
君权号（HMS Royal Sovereign）
从时间上，君权号的设计更晚，但却比阿尔伯特亲王号更早完工，也就成为了英国海军的第一艘炮塔铁甲舰（tu
et ironclad）。君权级原本是1849年开工建造的121炮一级战列舰，在1862年根据改造方案，自下层甲板以上部分全部被拆除，原先的下层甲板作为新炮塔舰的上层甲板，与船体一起得到加强，一承载炮塔的重量和开火时的后座力。按照这一设计，其仍有7-8英尺的干舷高度。
君权号于1864年完工，其水线长，宽，排水量5160吨，由一台水平连杆往复蒸汽机提供动力，由于该舰设计之初便不打算进行远洋航行，因而也就没有安装风帆。在蒸汽动力下其最高速度可以达到11节。
君权号在设计之初计划搭载五座炮塔，每座炮塔装备2门69磅或者1门100磅滑膛炮，沿战舰中线一字排开。后来，这一设计更改为了四座炮塔，其中最前面一座为双联装炮塔，其余为单装，武备也更改为了更大的10.5吋滑膛炮。不过，这型火炮依然是早期的滑膛炮，仅能发射150磅重的球形弹丸。
君权号的炮塔模型
与莫尼特号采用的俗称“蒸汽驴”的蒸汽机驱动不同，君权号的四座炮塔均采用人力旋转，其中双联炮塔重166吨，另外三座则分别重153吨。炮塔由5.5吋的锻铁装甲保护，其中在炮门位置还有额外的4.5吋装甲防护，使其正面的防护达到了11吋。在1866年1月，由柏勒洛丰号的主炮对君权号最尾端的炮塔进行了射击测试，测试一共在近距离发射了三发炮弹，炮塔装甲板异位后其中一发炮弹贯穿了整座炮塔，不过，炮塔旋转和发射的能力却并未受到影响，证明了科尔斯的设计可行性。
在防护方面，其主装甲带在舯部为5.5吋锻铁，至艏艉部分厚度降低至4.5吋，并内衬36吋橡木，另外在横向上，两段3.5吋厚的横向装甲被布置于上层甲板，并且可以放倒以不影响火炮射界。另外，在最前端的炮塔背后，君权号还建有由5.5吋装甲防护的司令塔。
君权号完工后主要都在进行炮塔和火炮测试，真正的服役生涯也十分短暂，并在1866年曾经一度退出现役。1867年后其换装了新式的9吋前装线膛炮，成为了皇家海军的炮术训练舰，直到1873年他的职位被格拉东号浅水重炮舰取代。君权号于1885年出售拆解。
阿尔伯特亲王号（HMS Prince Albert）
阿尔伯特亲王号是皇家海军第一艘铁壳炮塔舰，但尽管设计早于君权号的改造方案，但由于材料短缺的缘故，阿尔伯特亲王号直到1866年方才完工。阿尔伯特亲王号水线长，宽，排水量3746吨，由一台水平直联蒸汽机驱动，最大航速可以达到节。与君权号相同，作为近岸防御战舰，其并未安装桅杆，干舷也较低仅。
阿尔伯特亲王号，注意后部炮塔上部的上层轻甲板
阿尔伯特亲王号最初设计装备6座单装炮塔，但为了安装更大型的9吋炮而削减为四座沿中线布置的炮塔，烟囱位于正中位置，烟囱前后各两座炮塔，前部炮塔位于前桅前后位置，后部炮塔则位于舰艉后桅之后，其中后部两座炮塔顶部，直至烟道位置还安装有上层轻甲板（hu
icane deck，高架于船体或船壳之上，兼具遮阳与步道用途的甲板，英文中因甲板下部通风而得名）。
阿尔伯特亲王号的蒸汽机模型
阿尔伯特亲王号的每座炮塔全重113吨，装备1门9吋前装线膛炮，炮塔由5.5吋锻铁装甲防护并内衬14吋橡木，炮门位置同样还有5吋的附加装甲。与君权号相同，阿尔伯特亲王号的炮塔同样为人力驱动，18人让炮塔旋转一周大约耗时1分钟。该舰的主装甲带与君权号同为4.5吋并内衬18吋橡木，但不同的是在艏艉降低至3.5吋，可以放倒的5英尺高的横向装甲同样安装于上层甲板之上，另在前桅后部建造有无防护的司令塔。
阿尔伯特亲王号入役后基本处于测试当中，并在1867年在前部炮塔顶部也增设了上层轻甲板，并加入了德文波特港的后备舰队。由于舰名来自女王的亡夫，在维多利亚女王的要求下，阿尔伯特亲王号一直服役到了1899年，期间在1880年还在上层轻甲板加装了六挺机枪。
蝎级-南北战争的产物
就在科尔斯建造自己的炮塔舰期间，在1862年3月一名美国人走进了一个莱尔德造船厂，并带来了一份造船订单。此人便是邦联海军的詹姆斯·布洛克（James D. Bulloch）上尉，他的异母姐妹便是后来的美国总统西奥多·罗斯福的母亲，不过此时的布洛克还是邦联中的一名特工，他后来还曾参与计划了林肯的绑架与后来布斯对林肯的刺杀。
布洛克以私人的名义，希望向莱尔德造船厂订购两艘双炮塔的撞击铁甲舰，以打破联邦海军对邦联的海上封锁。于是，由科尔斯为两艘战舰设计了炮塔后，两舰于当年4月便开工建造，被命名为北卡罗来纳号和密西西比号。不过，在1863年此事最终引起了英国外交部的注意，尽管英国在南北战争中宣布中立，但还是更在意同北方联邦的关系，因而当时的外交大臣罗素尔勋爵（Lord John Russell）告知布洛克，如果两舰将成为正在交战中国家的舰队，那么英国将不会允许两艘战舰下水。
詹姆斯·布洛克（左）与其兄弟的合影
于是，布洛克只得将两舰所有权转让给了一家法国银行，名义上两舰将是为埃及订购，并更名为了图桑号（El Toussan）和马纳西尔号（El Monnassir）。布洛克又另外同当时的埃及总督（当时埃及属奥斯曼帝国）达成协议，两舰将在进入公海后移交美国邦联。不过，当时的美国大使查尔斯·亚当斯（Charles F. Adams）后来干脆直接照会了埃及的代表，得知了布洛克的诡计。于是在1863年9月，在美国大使的不断催促下，两舰下水不足两个月后便被英国海关扣押，而为保证此事在法律上的合法性，英国海军于当年十月以每艘25000英镑的高价强行购买了两舰，并更名为蝎号（HMS Srpion）和飞龙号（HMS Wivern）。
两艘蝎级于1862年开工，1863年下水，被英国皇家海军购入后直到1865年方才完工。两舰水线长，宽，艏艉均有艏楼和艉楼，排水量2795吨，采用一台双缸水平直联式蒸汽机作为动力，航速可以达到10.5节。尽管干舷仅有约，但为了能够远洋航行，蝎级还是采用了三桅帆装，而为了保证更加开阔的射角，首次采用了三脚桅杆。