Скорострельные 280-мм орудия с длиной ствола 50 калибров (14 000 мм) имели вес 36 т и по конструкции были похожи на орудия с длиной ствола 45 калибров. Они стреляли такими же снарядами весом 299 кг и длиной 3,2 кал.(896 мм), с начальной скоростью 845 м/с. Удлинение ствола на 5 калибров придало снаряду увеличение начальной скорости на 25 м/с. Вес заряда составлял 123 кг. Вес бортового залпа равнялся 7479 кг в минуту, против 5 920 кг у "Фон-дер-Танна".

Для расположенных в диаметральной плоскости башен углы склонения стволов орудий составляли -8°, возвышения +13,5° и для бортовых башен соответственно -5,5° и + 16° с дальностью стрельбы 18 100-19 100 м (98-103 каб.), что было меньше, чем у "Фон-дер-Танна".

Боекомплект насчитывал 810 бронебойных снарядов (81 на орудие), хотя английские источники утверждали, что эта цифра относится только к двум бортовым башням, а для трех башен, расположенных в диаметральной плоскости, боекомплект составлял 96 снарядов на орудие. Орудийные установки образца 1908 г. были аналогичны установкам образца 1907 г. После Ютландского боя на "Мольтке" угол возвышения всех орудий увеличили до + 16°, что позволило вести огонь на дальность до 19 400 м (105 каб.). Высота осей орудий над главной ватерлинией у носовой башни составляла 9 м, у бортовых башен – 8,4 м, у кормовых – 8,6 м и 6,2 м соответственно.

Во всех башнях снарядные погреба располагались на палубных платформах под зарядными погребами. Управление артиллерийским огнем производилось из двух бронированных постов управления, которые, в свою очередь, получали необходимую информацию с расположенных на обеих мачтах марсов. Приборы центральной наводки артиллерии главного и среднего калибров установили на "Мольтке" в первой половине 1915 г., а на "Гебене" в конце 1916г. На "Мольтке" и "Гебене" 150-мм и 88-мм орудия и их установки были точно такие же, как и на "Фон-дер-Танне".

Артиллерия среднего калибра в количестве 12 скорострельных 150-мм орудий с длиной ствола 45 калибров (6 750 мм) (на 2 больше, чем у "Фон- дер-Танна") стояла в батарее каземата на верхней палубе в пространстве между мачтами. Оси орудий возвышались на 4,92/4,42 м над главной ватерлинией, что на 0,7 м было выше, чем у "Фон-дер-Танна". Угол склонения стволов орудий составлял – 7°, возвышения +20°, что обеспечивало дальность стрельбы снарядом весом 46 кг до 13 500 м (73 каб.). Их боекомплект включал 600 снарядов длиной 3,2 кал. (480 мм) и 1200 длиной 3,5 кал.(525 мм) или 150 снарядов на орудие.

Вспомогательная артиллерия первоначально имела 12 скорострельных 88-мм орудий с длиной ствола 45 калибров (3 960 мм), предназначенных для стрельбы по морским целям (на 4 орудия меньше, чем у "Фон-дер-Танна"). Из них четыре располагались в носовой части на верхней палубе, два на носовой и четыре на кормовой надстройках и два на верхней палубе позади батареи 150-мм орудий. Боекомплект составлял 250 выстрелов на орудие.

Число 88-мм орудий, предназначенных для стрельбы по морским целям, на обоих кораблях сначала было уменьшено до восьми за счет четырех, снятых с носовой части, которые заливались волной на высокой скорости. Затем сняли еще четыре с кормовой надстройки, освобождая место для четырех 88-мм зенитных орудий с длиной ствола 45 калибров. В конце 1916 г. сняли также оставшиеся четыре.

Торпедное вооружение линейных крейсеров состояло из четырех подводных 500-мм торпедных аппаратов, (у "Фон-дер-Танна"450 мм). Один носовой и один кормовой проходили через штевни, два бортовых стояли на нижней платформе впереди барбета носовой башни (общий боекомплект 11 торпед).

Проект G2i – линейный крейсер "Мольтке"

Бортовое бронирование из крупповской цементированной брони в районе цитадели имело два броневых пояса. Нижний (главный) броневой пояс толщиной 270 мм (у "Фон-дер-Танна" 250 мм) простирался между внешними краями барбетов носовой и кормовой башен на 1,2 м выше и на 0,6 м ниже главной ватерлинии с постепенным уменьшением толщины до 130 мм у нижнего края пояса в 1,9 м ниже главной ватерлинии и был установлен на прокладке из тикового дерева толщиной 50 мм.

Верхний броневой пояс цитадели высотой 3,15 м имел постоянную толщину 200 мм до нижних кромок орудийных портов батареи среднего калибра. Броневой пояс казематов (прерывистый) имел толщину 150 мм на всем их протяжении и опирался на верхний броневой пояс цитадели. В промежутках между портами батареи среднего калибра броневой пояс имел толщину 150 мм с переборками между орудиями, щитами и задними противоосколочными экранами толщиной 20 мм. Переборки по концам главного броневого пояса были прямые толщиной 200 мм.

В носовой части броневой пояс имел толщину 120 мм, а затем 100 мм, не достигая верхней палубы, за исключением района форштевня, с переборкой толщиной 100 мм, а в корме имел толщину 100 мм примерно на трети расстояния между главной и нижней палубами, заканчиваясь переборкой толщиной 100 мм в 3-х м от кормы.

Барбеты башен имели толщину стенок 200 мм, причем толщину наружной стенки барбетов носовой и кормовой башен увеличили до 230 мм, а внутренней стенки уменьшили до 170 мм. Толщину барбетов бортовых башен уменьшили до 80 мм за батарейной броней толщиной 150 мм и до 30 мм позади верхнего броневого пояса толщиной 200 мм. Шаровые направляющие подачи боеприпасов и внешние диаметры погонов были такими же, как и у "Фон-дер-Танна".

Толщина лобовой и задней частей башен составляла 230 мм, как у "Фон-дер-Танна", боковых стенок 180 мм, наклонной передней части крыши 90 мм, плоской части крыши 60 мм и настила в задней части башни 50 мм. Толщина стенки передней боевой рубки равнялась 250-350 мм, её крыши 80 мм, задней боевой рубки 200 мм и 50 мм соответственно.

Палуба полубака над батареей имела толщину 35 мм., вне ее 25. Средняя палуба между главной переборкой и переборкой над батареей имела толщину 15 мм. Бронированная палуба, которая являлась главной палубой в районе средней части корабля, была толщиной 25 мм в плоской части и 50 мм на скосах. Она понижалась в носу и в корме, где в плоской части соответственно имела толщину 50 и 80 мм и 50 мм на скосах.

Горизонтальная часть броневой палубы в районе цитадели располагалась на 1,6/1,1 м над ватерлинией и на всем протяжении имела толщину 25 мм. Скосы состояли из двух слоев по 25 мм каждый, суммарно имея толщину 50 мм.

Подводная защита была такая же, что и у "Фон-дер-Танна". Противоторпедная переборка по всей высоте имела толщину 30 мм, но в районе погребов боеприпасов толщина противоторпедной переборки увеличили с 30 до 50 мм.

Согласно Campbell [8], на линейных крейсерах имелось 12 отдельных котельных отделений, расположенных попарно шестью эшелонами, в которых стояли 24 котла Шульце-Торникрофта (немецкий военно-морской тип) с естественной циркуляцией и тесно расположенными трубками (площадь нагрева 11 530 кв.м), вырабатывающие пар давлением 16 кгс/кв.см. В первых восьми отдельных котельных отделениях, расположенных вдоль диаметральной плоскости корабля четырьмя эшелонами, было размещено по два котла. Четыре задних отдельных котельных отделения были разделены продольными переборками пополам и вмещали по одному котлу.

Groner [9] дает другое количество и расположение котельных отделений. В общей сложности на кораблях 8 отдельных котельных отделений размещались четырьмя эшелонами. В первых двух эшелонах располагались в ряд поперек корпуса по три котельных отделения (по 2 котла в каждом). Два задних эшелона состояли из одного общего котельного отделения каждый и включали по 6 котлов. Общее количество было то же – 24 котла.

Два комплекта морских турбин Парсонса располагались в трех машинных отделениях. Турбины высокого давления стояли в двух передних машинных отделениях и вращали внешние валы, а турбины низкого давления (в заднем машинном отделении) вращали внутренние валы с трехлопастными винтами диаметром 3,74 м.