20 января 1940 года наркомы ВМФ Н.Г. Кузнецов и судостроительной промышленности И.И. Носенко представили в КО технический проект 69, который был утвержден постановлением от 12 апреля того же года с ТТЭ, отличавшимися от утвержденных в 1939 году элементов по водоизмещению, дальности плавания, мощности ГЭУ, паропроизводительности котлов, скорострельности 100-мм артиллерийских установок, включению в состав вооружения четырех спаренных 12,7-мм пулеметов ДШК, усилением бронирования.

При оформлении постановления было принято предложение ВМФ об установке, для повышения эффективности управления огнем зенитного калибра дальнего боя на носовых курсовых углах, трех стабилизированных постов наводки вместо двух за счет снятия носового 37-мм автомата 46-К. В остальном состав вооружения корабля полностью соответствовал перечисленному в приложении № 1 к постановлению КО от 13 июля 1939 года. Следует лишь дополнить, что ПУС ГК (размещались в двух центральных артиллерийских постах) обеспечивался двумя КДП2-8 и тремя 12-м башенными дальномерами, ПМК — двумя КДП2-4т, а ЗКДБ — тремя СПН. Предусматривались четыре 90-см и четыре 45-мм прожектора, а также восемь параванов. Корабельные средства радиосвязи должны были обеспечивать ее устойчивое поддержание на дальности до 4000 миль. Для связи с подводными лодками устанавливалась станция ЗПС «Арктур».

305-мм трехорудийная башенная установка МК-15:

1 — фильтровентиляционная установка;

2 — электрокалорифер; 3 — дальномер ДМ-12; 4 — верхний зарядник; 5 — поршневой замок; 6 — боевое отделение; 7 — казенник; 8 — тормоза отката и наката веретенного типа; 9 — качающийся щит; 10 —ствол орудия; 11 — накатник; 12 — механизм вертикальной наводки; 13 — шаровой погон; 14 — вертикальный каток; 15 — верхнее перегрузочное отделение; 16 — поворотный лоток обратной подачи; 17 — жесткий барабан; 18 — нижний зарядник; 19—лебедка нижнего зарядника 1-го орудия; 20 — зарядный погреб; 21 — снарядный погреб; 22 — лебедка нижнего зарядника среднего орудия; 23 — лебедка верхнего зарядника среднего орудия; 24 — механизм горизонтальной наводки; 25 — питатель; 26 — цепной прибойник.

Корабль имел цитадель протяженностью 76,8 % его длины по КВЛ, образованную наклоненным на 5° наружу 230-мм главным броневым поясом высотой 5 м, накрытым 90-мм броней средней палубы, и 330-мм носовым и 275-мм кормовым траверзами. Нижняя палуба в пределах цитадели имела 30-мм, а по бортам, над отсеками КПЗ, — 15-мм броню. Предусматривался носовой 20-мм броневой пояс, а над погребами ГК — 14-мм броня. Размещенное в кормовой оконечности корабля бензохранилище защищалось 50-мм броней. Боковые стенки и крыша башен ГК МК-15 защищались 125-мм броней, а задняя и лобовая — 305-мм. Башни ПМК МК-17 имели 100-мм лобовую стенку, 110-мм заднюю, 50-мм крышу и боковые стенки при 75—50-мм барбетах. Башни ЗКДБ МЗ-16 защищались 50-мм броней (задняя стенка — 75 мм), а их барбеты — 40-мм. ГКП имел 330-мм лобовую стенку, 275-мм заднюю, 260-мм боковые и 125-мм крышу при 230-мм трубе защиты проводов. ФКП защищался 20-мм броней.

Согласно расчетам, главный броневой пояс не пробивался германским 280-мм бронебойным снарядом на дистанциях 70 кбт и более на курсовых углах до 50°. Горизонтальное бронирование не пробивалось тем же снарядом с дистанций до 140 кбт и могло выдержать попадание 250-кг фугасной авиабомбы.

Конструкция ПКЗ (протяженность 61,4 % длины корабля по КВЛ) относилась к так называемому американскому типу и была разработана ЦКБ-17 в соответствии с рекомендациями комиссии В.И. Першина. В целях определения ее сопротивляемости взрыву, а также выявления и устранения конструктивных дефектов, приказом НКСП и НКВМФ от 27 апреля 1940 года ЦНИИ-45 предписывалось выполнить соответствующую опытную работу. В Севастополе на заводе № 201 изготовили четыре опытных отсека в масштабе 1:5, воспроизводящих конструкции наиболее характерных участков ПКЗ проекта 69. Испытания, проводившиеся с июля 1940 по февраль 1941 года, позволили установить, что принятая конструкция ПКЗ выдерживает контактный взрыв 550-кг заряда в средней части корабля и 400-кг в оконечностях. Эти значения были сочтены для строящихся кораблей приемлемыми, поэтому вносить какие-либо серьезные изменения в конструкции их бортовой подводной защиты (толщины продольных переборок, считая от борта, 7+16+14+18+10 мм) не рекомендовалось.

ГЭУ корабля включала три ГТЗА мощностью по 70 000 л.с. (максимальная — 77 000 л.с.) и шесть водотрубных котлов па-ропроизводительностью по 90 т/ч (максимальная 95 т/ч), вырабатывавших пар давлением 37 кг/см2 при температуре 380 °C. ГТЗА крейсера были унифицированы с агрегатами линкора проекта 23. Испарительная установка предусматривалась в составе двух аппаратов (общая производительность 240 т/сут). ГЭУ размещалась эше-лонно в трех ТО и шести КО, при этом 1-е и 2-е ТО находились в одном отсеке, разделенном продольной переборкой и расположенном в корму от 3-го КО. Управление ГЭУ должно было быть дистанционным из специально оборудованных герметических кабин, однако предусматривалось и местное управление.

Корабль должен был иметь скорость полного хода 32 уз (при мощности на валах 210 000 л.с.) и максимального 33 уз (при мощности 231000 л, с). Дальность плавания технико-экономическим ходом (16,5 уз) составляла 6900 миль. Трехлопастные гребные винты имели диаметр 5,0 м (бортовые) и 4,8 м (средний).

Электроэнергетическая система корабля должна была работать на смешанном постоянном и переменном токе напряжением 230 В. Предусматривалось четыре турбогенератора мощностью по 1200 кВт и четыре дизель-генератора по 650 кВт, которые были размещены в четырех электростанциях: турбогенераторные находились в цитадели, а две дизельные — в нос и в корму от нее.

Корабль имел гладкопалубный корпус, слегка разваленные борта и були в средней части корпуса. Имелись три непрерывных по всей длине палубы (верхняя, средняя и нижняя), а также две платформы. Надстройка предусматривалась двухъярусной, башенноподобная фок-мачта имела семь ярусов. Корпус корабля представлял собой клепаную конструкцию, изготовлявшуюся из тех же материалов, что и корпус линкора проекта 23. Два полубалансирных руля, установленные за бортовыми гребными винтами, обеспечивали на полном ходу при полной перекладке руля диаметр циркуляции, равный пяти длинам корпуса корабля.

По результатам разработки технического проекта величина стандартного водоизмещения корабля (35 240 т) несколько превысила заданную КО при утверждении эскизного проекта.

При всех состояниях нагрузки корабль имел некоторый дифферент на корму; при водоизмещениях от стандартного до полного поперечная метацентрическая высота находилась в пределах от 1,66 м до 1,74 м, а период бортовой качки составлял 14,6— 13,7 с соответственно.

В соответствии с техническим проектом экипаж корабля должен был включать 1406 человек: 125 командиров и лиц начальствующего состава, 93 младших командира (мичмана и главстаршины) и 1188 краснофлотцев и старшин (в дальнейшем экипаж был увеличен до 1837 человек). Командный состав размещался в одно-, двух- и четырехместных каютах на средней палубе, а также на 2-м ярусе надстройки; старшинский и рядовой состав — в оборудованных стационарными койками кубриках на 16–52 человека. Автономность корабля по запасам провизии составляла 20 суток.

КО разрешил продолжать постройку тяжелых крейсеров по утвержденному техническому проекту, одновременно предупредив наркоматы судостроительной промышленности и ВМФ о недопустимости превышения установленного водоизмещения, и предложил обеспечить в ходе выпуска рабочих чертежей и строительства кораблей точное соблюдение принятого задания.