Основной защитой корабля служила сплошная броневая (карапасная) палуба, выложенная из броневых плит толщиной 70 мм в горизонтальной части, а на скосах постепенно утолщавшаяся до 116 мм к бортам и оконечностям. Броневая палуба защищала все жизненно важные части корабля: машинные, котельные и румпельное отделения, погреба артиллерийского боезапаса, центральный боевой пост. Она проходила на высоте 7 м от основной линии, приподнимаясь до 7,5 м над машинными отделениями; скосы ее опускались на 1,35 м ниже ватерлинии у бортов и на 3 м в носовой части, в районе таранного отсека. Кроме карапасной палубы защитой машинных и котельных отделений служили бортовые угольные ямы (часть из которых была заполнена современными инертными материалами) и коффердамы. Люки машинных отделений снабжены броневыми крышками толщиной 70 мм; 70-мм вертикальной броней защищены кожухи котельных отделений. Для защиты вентиляторных шахт этих отделений от крупных осколков служили броневые колосники.
Боевая рубка, в которой были сосредоточены все средства управления кораблем и его оружием в бою, защищалась вертикальной 152-мм броневой рубашкой, 70-мм крышей из маломагнитной стали и 152-мм "задней защитой" – экраном, прикрывающим ее с кормовых курсовых углов. Кроме того, 30-мм стальной "кормовой защитой" прикрывались от осколков и продольного артиллерийского огня неприятеля и от волны с кормовых курсовых углов орудия и прислуга кормовой группы на верхней палубе.
Вертикальной 70-мм броней были прикрыты от карапасной палубы до места выгрузки боезапаса и снарядные элеваторы. Трубы, в которых были проложены кабельные трассы приборов центрального боевого поста (от боевой рубки до броневой палубы) и приводы управления в тех местах, где они проходили вне броневой палубы были выполнены из брони толщиной 70 мм.
Броневые плиты, заново изготовленные в Нижнем Тагиле, выдержали обстрел без повреждений. К счастью, обстрел надстройки и палубы не вызвал и пожаров – негорючесть новых материалов прошла проверку боем на "отлично". Никак не повлияла на ход боя и вышедшая на полную мощность станция РЭБ, успешно сорвавшая проводную связь на современных русских боевых кораблях и не допустившая пуск дизель-газотрубинных двигательных установок. Паровые машины и переговорные трубы крейсера усилий в области радиоэлектронной борьбы не заметили.
Воздушное пространство над Невской Губой, пара истребителей-бомбардировщиков F-35 Lightning
После второго захода, когда были поражены баковое и ютовое орудия, а некоторые надстройки и разнообразные гребные суда разлетелись на клочки, пилоты F-35 заметили, что на палубу старого крейсера выбрались четверо аутентичных матросов 1917 года с совершенно не аутентичными переносными зенитными ракетными комплексами, и вскоре небо прочертили дымные следы запущенных в направлении самолетов зенитных ракет. Пилоты не стали проверять на себе эффективность радиоэлектронной борьбы и отошли на безопасное расстояние с применением противоракетных маневров, не поскупившись на постановку пассивных помех. Погибать в чужом небе, раз уж дурни из РЭБ не смогли подавить ПВО противника, пилоты совсем не планировали.