Башни главного калибра линкора "Нептун" по своей конструкции и бронированию были такими же, как и на предыдущих кораблях типа "Сент-Винсент". В лобовой части и с боков орудийные башни защищались броневыми плитами толщиной 11 дюймов (280 мм), задняя стенка, игравшая также роль противовеса, была толщиной 8 дюймов (203 мм). Плоская и наклонная части крыши имели толщину бронирования соответственно 3 дюйма (76 мм) и 4 дюйма (102 мм), не прикрытый барбетом пол башни защищался 2-дюймовыми (51-мм) плитами. Вся броня башен крепилась броневыми болтами.
Барбеты башен главного калибра бронировались только выше броневой палубы и состояли из двух колец. Нижнее кольцо - от броневой до главной палубы - имели толщину 5 дюймов (127 мм), верхнее кольцо, располагавшиеся выше главной палубы было существенно толще-9 дюймов (229 мм). Исключение составляли боковые поверхности верхнего кольца двух средних барбетов, толщина бронирования которых была увеличена до 10 дюймов (254 мм).
Вся броня орудийных башен главного калибра и их барбетов изготовлялась из крупповской цементированной стали (КС).
Горизонтальная защита "Нептуна" не несла никаких новаторских идей после постройки "Дредноута" и состояла из двух броневых палуб - верхней и главной (броневой), ограничивавших по высоте 203 мм броневой пояс. Верхняя броневая палуба "Нептуна", расположенная на уровне главной палубы, простиралась от носовой 102-мм броневой наружной переборки до 229-мм броневого кормового траверза. Она была равномерно бронирована сталеникелевыми плитами толщиной 1,25 дюйма (32 мм) и крепилась к бимсам броневыми болтам. Основное назначение верхней броневой палубы было инициирование взрывателей снарядов противника, с тем, чтобы взрыв происходил выше главной броневой палубы.
Главная броневая палуба, расположенная на уровне средней палубы, простиралась от наружной поверхности носового барбета башни "А" до наружной поверхности кормового барбета башни "У". Толщина броневых плит, покрывавших палубу и скосы (опускающиеся до нижней кромки 254-мм броневого пояса) составляла 1,75 дюйма (45 мм). Палуба находилась примерно на уровне двух футов и девяти дюймов (838,6 мм) над нормальной ватерлинией и если учесть, что при полном водоизмещении главный (254-мм) и часть верхнего (203-мм) броневого пояса уходили под воду, то любое повреждение броневой палубы, также находящееся в этом случае ниже поверхности воды, могло вызвать серьезные последствия.
Нижняя палуба была забронирована в носовой части от 102-мм броневого траверза до форштевня полуторадюймовыми (38-мм) плитами, в кормовой части от 203-мм броневого траверза до ахтерштевня трехдюймовыми (76,2-мм) плитами, прикрывавшими румпельное отделение.
Для защиты вентиляционных шахт котельных и машинных отделений от крупных осколков служили броневые колосники.
Общий вес брони, установленный для защиты корпуса составлял 5706 тонн.
Энергетическая установка. Главная силовая установка "Нептуна" состояла из четырех комплектов беспередаточных (работающих напрямую), реактивных паровых турбин типа "Парсонс", вращавших четыре гребных вала с закрепленными на них трехлопастными винтами, изготовленными из легированной марганцовистой бронзы. Турбины размещались в двух водонепроницаемых помещениях машинного отделения, разделенных между собой одной переборкой, параллельной диаметральной плоскости. Длина машинного отделения составляла 19,51 метра.
Состав главных механизмов был следующим: две турбины высокого давления переднего хода (ТВД ПХ), две турбины высокого давления заднего хода (ТВД ЗХ), две турбины низкого давления переднего хода (ТНД ПХ) и две турбины низкого давления заднего хода (ТНД ЗХ). Турбины установили поровну в каждом машинном отсеке: по одному комплекту ТВД ПХ и ЗХ и одному комплекту ТНД ПХ и ЗХ. Турбины ВД вращали наружные гребные валы, турбины НД - внутренние. Все гребные валы при переднем ходе корабля вращались наружу. Диаметр ротора турбин ВД составлял 2082,8 мм, турбин НД - 2768,6 мм.
Следует иметь ввиду, что паровые турбины, применяемые на тот день в британском судостроении, являлись нереверсивными, поэтому для изменения направления вращения гребного вала на противоположное, в этих энергетических установках применялись турбины заднего хода (ТЗХ), размещавшиеся на одном валу с турбинами переднего хода (ТПХ).
Для одновременного управления ходами турбин ПХ и ЗХ служил маневровый клапан, посредством которого контрпар, (пар подаваемый для перемены направления вращения), подавался на турбину заднего хода. При среднем положении маневрового клапана впуск свежего пара в обе турбины прекращался, что значительно сокращало продолжительность реверса. При заднем ходе турбины переднего хода вращались вхолостую, создавая незначительные потери мощности на гребных валах (трение в упорных подшипниках, сопротивление воздушной среды вращения ротора с рабочими лопатками и т. п.). Аналогичный процесс происходил при переднем ходе судна, только в этом случае вхолостую вращались роторы с рабочими лопатками турбин заднего хода.
Линейный корабль "Нептун".
(Сведения о кораблях, опубликованные в немецком справочнике "TASCHENBUCH DER KRIEGSFLOTTEN". 1914.)
При нормальном рабочем процессе свежий пар пропускался через турбины высокого давления, затем через турбины низкого давления, и уже от них отработанный пар поступал в теплообменные аппараты для конденсации пара, в нашем случае - главные конденсаторы (холодильники), установленные в центральном помещении машинного отделения, позади турбинной группы.
Оба главных конденсатора сообщались между собой таким образом, что отработанный (мятый) пар мог поступать в любой из них. Питательная вода из каждого главного конденсатора подавалась конденсаторным центробежным насосом в подогреватель, а из подогревателя питательным насосом шло заполнение котла. И конденсаторный и питательный насосы в качестве страховки дублировались резервными насосами. Забортную воду по конденсаторным трубам главных холодильников прокачивали два главных циркуляционных насоса (производительностью 1200 м3 /час каждый), приводимые в действие двухцилиндровыми паровыми машинами. Собственный привод имел и циркуляционные насосы двух вспомогательных холодильников, а также два воздушных (мокровоздушных) насоса для откачки конденсата водяной и паровоздушной смеси из паровых полостей холодильников.
Котельная установка "Нептуна" состояла из 18 водотрубных котлов типа "Ярроу" с широкими трубками. Котлы разместили поровну (по девять) в двух котельных отделениях, так что и носовая, и кормовая дымовые трубы отводили наружу равное количество отработанных газов. Длина носового котельного отделения имела протяженность 15,85 метра, кормового — 15,84 метра. Суммарная длина котельных отделений составляла 31,7 метра. Котлы вырабатывали свежий пар с рабочим давлением 16,54 кгс/см2. Поверхность нагрева каждого котла составляла 328,39 кв.м., суммарная - 5911 кв.м. Каждый котел был оборудован тремя форсунками "адмиралтейского" типа, позволяющим осуществлять впрыск 408,24 кг нефти каждый час под давлением 10,56 кгс/см". В каждом котельном отделении установили по одной главной и одной вспомогательной питательной помпе, там же имелись паровые воздушные компрессоры для чистки трубок снаружи.
