Противоминное вооружение составляли 8 револьверных пушек калибром 47 мм и 4 револьверных пушки калибром 37 мм. Для оснащения десантных партий служили две пушки Барановского калибром 63,5 мм. Минное вооружение было представлено 7 торпедными аппаратами для торпед калибром 38 см.

Второй корабль серии – “Синоп” – начали постройкой в сентябре 1883 г., спустили на воду 19 мая 1887 г., ввели в строй в июне 1889 г.

От “Екатерины II” этот броненосец отличался лишь тем, что опускающиеся лафеты для орудий главного калибра заменили на стационарные: на опыте “Екатерины” убедились в ненадежности таких установок и перешли к более простому решению. Угол вертикального наведения 12-дюймовок “Синопа” находился в пределах от -5 градусов до +15 градусов; угол горизонтального наведения пушек носовых установок составлял 194 градуса, кормовых – 256 градусов.

Толщина верхнего прикрытия установок была увеличена до 51 мм.

После спуска на воду водоизмещение “Синопа” превысило проектное на 639 т. Для облегчения перегрузки решили на 15 дюймов уменьшить высоту броневого каземата. Тем не менее, превышение реального водоизмещения над проектным у "Синопа" оказалось еще больше, чем у "Екатерины II": 11310 тонн. Не смотря на это, корабль развил на мерной миле полагающиеся 15 узлов при мощности машин 8888 л.с.

Третий корабль серии (по датам спуска на воду и ввода в строй – второй) – “Чесму” – заложили 25 сентября 1883 г., спустили на воду 6 мая 1886 г., ввели в строй в мае 1889 г. В процессе достройки "Чесму" решили вооружить новыми, более мощными 12-дюймовками с длиной ствола в 35 калибров. Эти орудия были разработаны фирмой Круппа и в количестве 6 единиц поставлены русскому Флоту; они и пошли на вооружение "Чесмы". Для остальных броненосцев 35-калиберные орудия производились уже в России на Обуховском заводе; когда на "Чесме" в 1892 г. из-за разгара ствола одна из крупповских пушек вышла из строя, то была заменена также обуховской.

Вес крупповских орудий равнялся 56855 кг, обуховских – 55692 кг. Во время испытаний выяснилось, что при развороте всех орудий на один борт у корабля возникает крен в несколько градусов, при этом вращение установок становится затруднительным. Проблема эта, решалась, преимущественно путем разворота пушек нестреляющего борта на траверз.

К этим орудиям применялись четыре основных типа снарядов: легкие и тяжелые стальные бронебойные и легкие и тяжелые фугасные из чугуна.

Тяжелые снаряды были разработаны фирмой Круппа и заказаны для русского флота в 1887 г. в количестве 780 штук. Они весили по 455 кг. Для стрельбы ими использовали заряд в 147,4 кг бурого пороха, который придавал снаряду начальную скорость 547 м/сек. Дальность стрельбы при этом составляла 10058 м.

Для стрельбы "легкими" снарядами весом 331,7 кг использовался пороховой заряд в 153-155 кг, при этом начальная скорость снаряда достигала 637 м/сек.; дальность стрельбы при угле возвышения 6 градусов равнялась 6040 м, при угле возвышения в 15 градусов – 10614 м. Однако таблицы для стрельбы были составлены только до дистанции в 7320 м.

В 1892 г. 12-дюймовки с длиной ствола в 35 калибров были испытаны стрельбой зарядом бездымного (пирокаллоидного) пороха весом 102,4 кг; при этом была достигнута начальная скорость снаряда в 786 м/сек. Тем не менее, на вооружение был принят заряд весом 68,8 кг; при этом начальная скорость снаряда равнялась 735 м/сек., дальность стрельбы – 13168 м.

Остается добавить, что разрывной заряд фугасного тяжелого снаряда составлял 24,5 кг черного пороха, бронебойного – 11,1 кг; разрывной заряд фугасного легкого – 16 кг черного пороха, бронебойного – 8 кг.

Для стрельбы бездымным порохом были разработаны снаряды образца 1895 г. весом 331,7 кг, снаряженные пироксилином. Разрывной заряд бронебойного при этом равнялся 5,3 кг, полубронебойного (тонкостенный снаряд с донным взрывателем) – 12,4 кг, фугасного – 15,6 кг.

Угол вертикального наведения 12-дюймовок "Чесмы" находился в пределах от -2 градусов до +15 градусов; угол горизонтального наведения для носовых установок 214 градусов, для кормовой 280 градусов. Проектная скорость наведения по горизонту – 3 градуса в секунду.

Толщина верхнего прикрытия барбетов – 38 мм.

Перегрузка "Чесмы" превысила таковую и на "Синопе", и на "Екатерине II", причем занижать высоту броневого каземата, как на “Синопе” не стали для ускорения постройки: “Чесму” планировали ввести в строй одновременно с “Екатериной II”. В результате водоизмещение броненосца достигло 11396 тонн.

Машины для "Чесмы" заказали бельгийскому заводу Коккериля. И тут вышла небольшая накладка: броненосец на испытаниях не развил и 13 узлов вместо проектных 15. Хотя машины были признаны отлично выполненными и лучшими на Черноморском флоте. Но оказалось, что котлы не обеспечивают достаточную паропроизводительность для того, чтобы машины реализовали свою полную мощность. Фирму-производитель обязали установить 8 дополнительных воздуходувных устройств для повышения производительности котлов. На эти работы ушло 8 месяцев.

Тем не менее, "Чесма" так и не развила требуемую скорость: на окончательных испытаниях броненосец показал только 13,53 узла при мощности машин 9059 л.с.

В целом командование Черноморского флота могло быть более чем удовлетворено своими первыми броненосцами: каждый из них в одиночку мог справиться со всем турецким флотом. Проект выглядел настолько удачным, что оставалось только заказать четвертый броненосец этого типа для формирования корабельной дивизии полного состава (в то время обычно это было 4 корабля).

“Георгий Победоносец” был начат строительством в июле 1889 г. Предлагались проекты постройки его как башенного корабля, вооруженного тремя спаренными установками 305 мм орудий, 10 – 152 мм и 6 торпедными аппаратами. Бронирование пояса по ватерлинии вновь предлагалось довести до 457 мм, броню башен – до 356 мм (каземат заменить бруствером с толщиной стенок в 305 мм). Водоизмещение при этом должно было равняться 11000 т, скорость – 16 узлам. Трудно сказать, насколько хорош или насколько плох был этот проект: начальствующие лица решили не мудрствовать лукаво, и "Георгий Победоносец" был достроен по образу и подобию трех предыдущих броненосцев лишь с незначительными улучшениями.

По сравнению со своими предшественниками “Георгий Победоносец” строился очень быстро и сошел на воду 26 февраля 1892 г., был сдан флоту в сентябре 1893 г. Главным улучшением по сравнению с "Чесмой" стали башенноподобные колпаки над установками 12-дюймовых орудий (35-калиберных), схожие с теми, которые были применены на "Двенадцати апостолах". При этом несколько изменились углы горизонтального наведения: для носовых орудий они составили 200 градусов, для кормовой пары орудий – 270 градусов.

Немного была усилена противоминная артиллерия: 8 – 47 мм орудий и 10 – 37 мм.

Водоизмещение "Георгия Победоносца" достигло 11940 тонн, мощность машин – 10600 л.с., скорость на мерной миле – 17 узлов. Дальность плавания – 2160 миль экономическим ходом. Экипаж – 26 офицеров и 616 матросов.

Служба всех четырех кораблей сложилась по разному. “Синоп”, “Чесма” и “Георгий Победоносец” приняли участие в усмирительных акциях против восставшего броненосца "Потемкин", которые обернулись неэффективной демонстрацией силы, в ходе которой "Георгий Победоносец" даже перешел на сторону восставших. Впрочем, вскоре тезка каппадокийского святого вернулся в состав лояльных правительству сил.

"Екатерина II", отслужив положенный срок, в 1907 г.была исключена из списков флота. Относительно новый "Синоп" в 1900-х годах планировалось перевооружить до уровня современного перворангового броненосца: заменить старые 30-калиберные 12-дюймовки четырьмя новыми 305 мм орудиями с длиной ствола 40 калибров в башнях с 203 мм бронированием, а 6-дюймовки – скорострельными пушками Канэ калибром 120 мм в казематах, защищенных 76 мм броней. Но заводы были перегружены заказами, и с этим проектом ничего не вышло.