Лодки практически не реагировали на перекладку руля до 20°, маневрирование требовало много времени и напряженной работы рулевых, для облегчения которой в 1874 г. добавили колесо на верхнем штурвале. Ряд недостатков конструкции удалось устранить в 1870–1874 гг.: обеспечили герметичность иллюминаторов на люках, установили два путевых компаса, переделали штурвалы, заменив железные детали медными, сделали краны для перепуска воды в междудонном пространстве и т. д.
С плохими мореходными качествами пришлось примириться, опыт плавания лодок учли позднее, при проектировании новых кораблей береговой обороны.
С 1870 г. "Русалка" находилась в составе учебно-артиллерийского отряда, совершая ежегодные летние практические плавания. Дважды (в 1878 и в 1891 гг.) меняли на ней паровые котлы. 1 февраля 1892 г. обе лодки переклассифицировали в броненосцы береговой обороны.
Трагическая гибель "Русалки" вместе со всем экипажем во главе с опытным командиром капитаном 2 ранга В.Х. Иенишем произошла 7 сентября 1893 г. Случилось это при восьмибалльном ветре на переходе из Ревеля в Гельсингфорс. Специальная комиссия назвала следующие наиболее вероятные причины гибели: потерю кораблем хода вследствие затопления котельных отделений через входные люки; потерю управления из-за обрыва штуртроса. В любом случае броненосец могло развернуть лагом к волне, а после разрушения надстроек и затопления части внутренних помещений перевернуть вверх килем.
Рассмотрев обстоятельства дела, военно-морской суд в январе 1894 г. не признал решающим факт отсутствия на люках верхней палубы штормовых деревянных крышек. Ответственность понесли начальник отряда контр-адмирал П.С. Бурачек. разрешивший выход "Русалки" в море, и командир канонерской лодки "Туча" капитан 2 ранга Н.М. Лушков. потерявший связь с броненосцем на переходе.
Поиски "Русалки" на дне Финского залива не дали результатов, хотя в процессе их опробовались весьма оригинальные по тому времени способы (например, использование электромагнитного металлоискателя). В память о трагически погибших 12 офицерах и 166 матросах в 1902 г. в Ревеле был открыт памятник, сооруженный по проекту А. Адамсона на собранные по подписке средства. Русалку обнаружили только в 1932 г, водолазы ЭПРОНа. Броненосец лежал на глубине 90 м вверх днищем.
Многолетняя служба "Чародейки" проходила в плаваниях на Балтике в составе броненосной эскадры и Учебного минного отряда. 7 апреля 1907 г. устаревший броненосец береговой обороны исключили из списков и передали в Кронштадтский порт на хранение. Проданный по контракту на слом корабль отбуксировали в Петербург и в течение 1911–1912 гг. разобрали.