势必会殃及炮房内的所有4门火炮，这不能不说是“萨克森”设计上的一大败笔。
“萨克森”级军舰具备强大的火力，在当时世界动辄上万吨的一等铁甲舰家族里，吨位又较小，非常适合中国港口的水深、码头等条件，加之德国政府为争取中国订单所作的不懈努力和优惠的价格（以往有论者认为中国驻德公使李凤苞在经手铁甲舰事务中中饱私囊，贪污受贿，此说并无可靠根据。实际2艘中国铁甲舰的造价在当时世界上是异常低廉的，只相当于在英国购买1艘同类军舰的价格。在第二艘铁甲舰建造前的竞标过程中，法国地中海船厂反复降价后给出的最低价仍比德国船厂的造价高出10万法郎，由此也可以看见德国为定造“定远”级军舰付出的良苦用心）中国的“定远”级铁甲舰最终选定在德国船厂建造，而且大量使用了“萨克森”级军舰的现成设计和通用部件，可以认为，“定远”级是一种改进版的“萨克森”级军舰。
“遍地球第一等铁甲船”的性能及构造
这级让当时的中国人热血沸腾，又让后世的中国人魂牵梦萦的特殊军舰，从外形看，双桅、双烟囱的布局显然受了 “英弗莱息白”的影响。而舰体部分，除了炮台和飞桥的设计外，几乎就是“萨克森”级军舰的翻版，这可能也是德国为何能以如此低廉的价格建造“定远”的原因所在。涂装方面，“定远”级采用的是通行于19世纪欧洲的维多利亚式涂装，水线下为红色，水线带白色，舰体黑色，飞桥、舷墙等上层建筑白色、烟囱、桅杆黄色。引人注目的是，在这级军舰首尾各有一对飞龙纹，而且和当时的海军旗——龙旗一样，采用的都是为皇帝专用的五爪龙纹样式，足证当时国家对海军的期望之殷，这也是中国军舰上第一次出现龙纹。近代军舰首尾的纹饰是从帆船时代沿袭而来的传统，中国在学习西方建设近代海军的同时，也学习了西方海军的很多传统，但又并不是照搬。相对西方军舰上的船首像、卷草纹，龙是中华民族的独特象征，蛟龙则又是海上英雄的象征，军舰上装饰龙纹，既宣示了这是中国的海军，又寓意深远。在“定远”、“镇远”舰尾部的双龙戏珠纹上，镶嵌有各自的舰名，这可能是两艘军舰外观上唯一的区别。
“定远”级军舰正常排水量7220吨，满载排水量7670吨，舰长94。5米、宽18米、吃水6米，与“萨克森”级军舰的数据基本接近。动力系统方面，“定远”级军舰配备2座复合平卧式蒸汽机（horizontal pound reciprocating 中国史书中通常音译为康邦机器）和8座锅炉，双轴推进，螺旋桨单个直径5米，试航时“定远”测得功率6200匹马力，航速14。5节，“镇远”稍快，测得功率7200匹马力，航速15。4节。煤舱最大容量1000吨，续航能力4500海里/10节。此外，该级军舰早期的设计中还可以使用风帆动力，后随着桅杆的改造而取消。为给舱内通风，“定远”级军舰的主甲板上各有4个大型通风筒，和4个小型通风筒，均匀分布在军舰中部两舷，通风筒上的风斗可以根据需要而转向。其中的4个大通风筒内部都装有特殊装置，用于将锅炉舱内的煤渣提升到甲板上，然后通过分装在左右舷的2个杂物筒倾倒处理。在以往的一些著作中，有观点认为“定远”舰只有3座大风筒（即认为“定远”舰左舷甲板上只有1座大风筒，比“镇远”少1个。见北京军博、刘公岛甲午战争博物馆展出的“定远”舰模型），但这实际是因为历史资料掌握不充分而产生的误解，“定远”、“镇远”舰的大型通风筒数量完全一样，均为4座，两艘军舰从外观上并无任何明显区别。
根据当时英国海军章程所在，一艘标准的铁甲舰应具备如下武器：大炮、鱼雷、碰嘴、连珠快炮。“定远”级的武备系统与此标准相符。
大炮即大口径炮，是当时军舰的主要武器。“定远”级的大炮包括4门305毫米口径和2门150毫米口径火炮。其中4门德国克虏伯（KRUPP）公司生产的1880式305毫米口径后膛钢箍套炮是军舰的主炮，身管长7625毫米，为25倍口径，来复线72条，长4364毫米，药膛长1406毫米（发射药燃烧室），单炮炮管重31。5吨，上炮架重6。15吨。每门炮备弹50发，可用的弹药包括开花弹（榴弹、弹）、实心弹（凝铁弹、教练弹），均为弹药分装式，开花弹（仅指弹头，下同）重292千克，弹头内装药10千克，最大的发射药包重72千克（发射药包为圆柱形，将火药片包裹于丝质袋内而成，外面标有重量，可以根据射程远近选取不同重量的药包）；实心弹重325千克，弹头内微量装药，最大的发射药包同为72千克。火炮初速500米每秒，有效射程7800米，在当时属于威力惊人的武器，无论相较“英弗莱息白”的16寸前膛炮还是“萨克森”的260毫米后膛炮，“定远”的305毫米巨炮都丝毫不显逊色。
“定远”级军舰主炮所采用的布置方式非常特殊，在炮台形式上选择了与“萨克森”舰相同的露炮台式，将4门火炮两两分装于军舰中部的2座露炮台内，双联装的炮座底部有一套传动装置，通过人力和蒸汽辅助来转动火炮。露炮台的布局则参照了“英弗莱息白”军舰，采用的是右前左后的对角线布局，炮台内的4门火炮可以同时转向舰首方向发射，最大程度发扬火力。与当时通常的露炮台不同的是，从外观上看，“定远”级军舰的露炮台并不是露天的，在其上方安装了类似炮塔的穹盖式炮罩，原因是当时的军舰上开始出现了射速相当快的机关炮，装在桅盘里的机关炮居高临下，对在顶部完全敞开的露炮台里作业的水兵是个极大的威胁。中国的技术人员提出在露炮台里的大炮上架一个类似船面旋台那样的大罩子，炮罩通过几根支架连在火炮的底座上，随火炮一起转动，可以对里面的人员起到一定的保护作用。而为了避免炮罩的份量全部压在炮架上，中国人在露炮台厚厚的装甲围壁顶部铺设了轨道，将底部装有轮子的炮罩架在装甲围壁上转动。尽管对这种科技含量比较低的做法有些不以为然，认为“非船学所重”，自负的英国人最终还是在自己的露炮台军舰上也采用了类似中国军舰上的穹盖式炮罩，“定远”级军舰开创了一种新式的露炮台。
除4门威震亚洲的305毫米口径主炮外，“定远”级军舰首尾各有1门150毫米克虏伯1880式钢箍套炮。实际口径149。1毫米，身管为35倍径，长5220毫米，来复线长4800毫米，炮管重4。77吨，炮架重5。16吨，可用弹药包括开花弹与实心弹，均重51千克，最大的发射药包重17千克。火炮初速580米/秒，有效射程11000米。这2门火炮分装于首尾的2个炮罩内，由人力转动。
“定远”级军舰的舰体设计沿用了德国“萨克森”铁甲舰，而“萨克森”军舰原本并没有鱼雷兵器的设计，因北洋大臣李鸿章对新锐的鱼雷兵器极为青睐，于是中、德两国技术人员在“定远”级军舰上增设了3具14英寸（355毫米）口径的鱼雷发射管，备雷21枚，均为先进的德国刷次考甫（Schwartzkopf）磷铜鱼雷，又称黑头鱼雷。其中2具鱼雷发射管分别布置在军舰前部左右舷，位于铁甲堡之前；另1具布置在军舰尾部中线上，发射口位于军舰舰尾龙纹的下方。这一改进相当成功，以至于在“定远”级2艘军舰建成后不久，德国在自己的4艘“萨克森”型铁甲舰上也做了与“定远”级完全一样的改造。
“定远”、“镇远”2艘军舰各自还搭载有2艘舰载鱼雷艇，分名“定一”、“定二”；“镇一”、“镇二”，排水量16吨，艇长19。5米，航速15节，艇首左右各有1具14英寸鱼雷发射管。这一设计模仿自“英弗莱息白”号铁甲舰，主要考虑到小型鱼雷艇虽然威力较大，但因为载煤少、航程短，无法长距离航行到远海作战，因而搭附在大型军舰或专用的趸船上，抵达作战区域后再吊放至水中自行航行作战，以发挥奇兵的效果。为吊放这2艘鱼雷艇，“定远”级军舰在后桅上设有一根专用吊杆（以往认为“定远”级军舰后桅上有一前一后两根吊杆，实际亦是误会，只有向前的一根是真正的吊杆，而后部的一根则是在使用风帆时，控制风帆方向的使风杆）。在“定远”、“镇远”回国后不久，2舰搭载的4艘鱼雷艇便被卸下，交由旅顺基地统一管理，不再归北洋舰队直接节制。
碰嘴又称撞角、冲角，是当时军舰上的一项重要武器。自意奥利萨海战之后在各国海军中流行，主要用于近距离上撞击敌舰，“定远”、“镇远”舰舰首水下各有锋利如刀的撞角，外形与“萨克森”军舰采用的完全相同。
连珠快炮是一种射速很高的小口径速射炮，一般装有复进机构，当时以法国哈乞开斯式（hotchkiss）和美国加特林式（Gatling）最为著名，主要用于抵御高速逼进的鱼雷艇、杆雷艇以及近距离杀伤敌方舰艇上的人员。“定远”级铁甲舰采用的主要是法国哈乞开斯式，大小共计12门，分别为：
6磅（57毫米）单管哈乞开斯式机关炮2门，英国阿姆斯特朗公司制造，口径57毫米，炮身长2515毫米，重440千克，弹药分为开花弹与实心弹，均重2。72千克，测试时在274米距离上可击穿120毫米厚的钢板。
3磅（47毫米）单管哈乞开斯式机关炮2门，外形与6磅炮相同。同样由英国阿姆斯特朗公司制造，口径47毫米，炮管长2012毫米，炮管重229千克，弹药分为开花弹和钢弹，分别重1。405和1。46千克，在274米距离上，可击穿90毫米厚钢板。射速为每分钟20发，射程4575米。6磅与3磅炮均安装于“定远”级军舰的尾楼甲板上。
2磅（37毫米）五管哈乞开斯炮8门。属于多管转轮式机关炮，亦阿姆斯特朗公司制造。炮身长740毫米，重200千克，弹药也分开花弹与实心弹，均重1。1千克。274米距离上，可以击穿24毫米厚钢板。“定远”级军舰前后桅杆的上桅盘（称为战斗桅盘）内各安装2门，其余4门安装在从烟囱至后桅附近的尾楼甲板两侧。
除上述武备外，“定远”级军舰还装备了4门75毫米舢板炮。为德国克虏伯公司制造，与当时各国陆军中大量装备的克虏伯行营炮类似，只是在陆军用炮架外另备有一套供舰上安装使用的炮架。炮身长3230毫米，重750千克，使用开花弹，重5。85千克。这种火炮主要供海军陆战队上岸后使用，必要时也可以临时布置在舰上的适当位置。
“定远”级军舰的防护设计采用的是与“英弗莱息白”、“萨克森”相同的铁甲堡式。铁甲堡长度达43。5米，自上层建筑到舷侧水线及水线以下，以305～355毫米的钢面铁甲将军舰除首尾部分外的船体紧密包裹，整个军舰中部要害部位如弹药库、动力部门等均处于铁甲堡防护中（订造“镇远”号铁甲舰时，因遇原材料涨价，限于经费，被迫将水线下的钢面铁甲换成防御效果略逊的熟铁装甲）。需要指出的是，在“定远”级建造之时，世界上最新式的装甲为英国发明的康邦装甲，即钢铁复合装甲，又称钢面铁甲，然而当得知中国2艘铁甲舰的订单被德国接到后，英国政府随即下令拒绝向德国出口钢面铁甲。最终德国人通过反复试验，生产出了自己的钢面铁甲，并最先应用到了“定远”级铁甲舰上