在整個從1941年9月到1942年1月的新設計中，設計人員的所有工作都是圍繞著克服原來設計的不足展開。海軍行動處長特別指出：“關於這些戰艦的續航力的問題應該重新認真審視，kgv在這個方麵上的問題被證明是不滿意的。”鑑於獅級將使用在太平洋上，他提出以下建議：能在25節航行100小時，再維持8小時30節/全速航行。或200小時/16節再提速到20節後能有35%的盈餘。
1942年1月獅級的改進設計完成，性能如下：
獅級 性能數據/1942年
標準排水量： 42550噸
滿載排水量： 47650噸
水線長度： 238米（780英尺）
水線寬度： 32.92米（108英尺）
吃水： 9.20米（30.17英尺）
武備： 3座三聯裝406毫米（16英寸）45倍徑主炮
8座雙聯裝133毫米（5.25英寸）50倍徑副炮
9座八聯裝?1座四聯裝40毫米2-pdr“砰砰”炮
主裝甲帶厚度： 374毫米（14.71英寸）/彈藥艙
349毫米（13.73英寸）/機艙
水平裝甲厚度： 149毫米（5.88英寸）/彈藥艙
124毫米（4.90英寸）/機艙
軸馬力： 120000/正常；130000/過載
航速： 28.25節
續航力： 16500海裏/10節
載油量： 4800噸
與38年設計方案的性能數據相比較，最明顯的不同就是增大的艦寬和減少的舷側裝甲。威爾斯親王號的沉沒證明了喬治五世級在水下防禦的嚴重不足，特別是過窄的船體，造成船體後部的防護缺陷。將寬度增加到108英尺緩解了這個問題。但是為了避免整個重量的過度變化，設計人員隻能減少機艙側麵的裝甲防護厚度。另外一處明顯變化就是設計續航力從14000海裏增到16500海裏。在圍剿俾斯麥的戰鬥中，羅德尼號和喬治五世號差點因為燃料不足讓俾斯麥號逃跑。鑑於空中威脅與日巨增，新設計中的“砰砰”炮數也從48門增加到76門。為了讓出空間和重量，載機設施被刪除。
見證了喬治五世級在1941-1942年的表現，英國人放棄了“a”炮塔需要0角度向前射擊的思想。獅級的首部幹舷高度也從原來的28.25英尺提高到37.0英尺。
設計中新增加的還有雷達設備和彈片防護，但最大的改進處還是在發電係統。更好的聯絡係統也提供到發電部門中。種種此類都是避免威爾斯親王號式的悲劇再次發生。
性能
從1937年到1942年獅級的設計經歷了不斷的變遷， 性能也存在差異。以下的性能數據主要以1942年的設計為標準。
武備係統
為獅級英國發展了總共3種型號的主炮。與納爾遜級戰列艦裝備的mark116英寸主炮相比，為獅級發展的16英寸/45倍徑火炮配備了更重的炮彈。
最初的兩種是mark2型和mark3 型。這兩種16英寸45倍徑火炮基本相同，兩者隻是在後膛存在結構上的差異。海軍方麵共定製了28門兩型火炮。最後生產出了5門（3門mark2型和2門mark3 型）。這幾門火炮主要用來進行炮口初速測試。並沒有實施彈道射擊試驗。其配備的彈丸重2375磅，由於炮座的限製炮彈的全長小於73英尺。炮塔的設計是從kgv的14英寸炮塔發展而來。
在戰爭結束前重新設計獅級的過程中，新設計了mark4型16英寸/45倍徑主炮。該主炮能夠使用無煙火藥，最小出膛速度達2450英尺/秒。新炮塔的設計能夠發射長達78英尺的炮彈。這種新式的炮彈據推測重量達2540磅。不過以上這些都隻是停留在設計階段，從來沒有開工生產過。
獅級的8座兩聯裝5.25英尺/50倍徑高平兩用副炮，在結構上同喬治五世級一樣。
近程防空火炮在38年方案中隻配備了6門“砰砰”炮。在42年的設計中取消了飛機和相關設備。所以多增了4座額外的“砰砰”炮（3座mark6型和1座mark7四聯裝型）。在早期設計方案中出現的0.5英寸機槍也取消。此外，up火箭炮因為在與俾斯麥的實戰中表現不佳。從此從英國現役戰艦和設計的方案中取消。當然，從前衛號戰列艦的情況來看獅級如果完工的話，它最終將裝備博福斯高炮。
早期設計階段，獅級在甲板上將配備2座21英寸四聯裝魚雷發射管。軍方認為，魚雷在近距離的夜戰中非常有效----這種思想在炮瞄雷達投入實戰前的確有道理。在胡德號沉沒後英國人意識到暴露在甲板上的魚雷是爆炸的隱患，除非採用額外的裝甲施加保護。這在後期獅級設計由於控製重量問題情況下是不能接受的，所以後來取消的魚雷發射管也是理所當然。
從最初設計開始對於配備偵察機的問題也是存在爭議，一些人認為戰列艦的航空偵察任務應該由協同的戰列艦執行，而且去除航空設施可以節省可觀的重量。在38年的方案中獅級隻配備2架水上飛機。隨著防空形勢日益嚴峻，刪除中部的航空設施能夠為防空火炮提供更佳的位置。在威爾斯親王號悲劇後英國人決定戰列艦將不會脫離航空母艦單獨行動。所以在42年的設計中飛機設施被刪除。
防護係統
防護係統的設計性能是必須滿足以下3種要求：能抵禦16英寸炮彈的攻擊；抵擋1000磅tnt的水下爆炸；經受住從15000英尺高空投擲下的1000磅穿甲彈的攻擊。
獅級的舷側主裝甲延續了kgv的垂直布置方式。在彈藥艙外厚14.71英寸，機艙外為13.73英寸。整個主裝甲帶長度為433英尺，從“a”炮塔基座前麵一直延伸到“y”炮塔基座後麵。舷側主裝甲寬15英尺，其中延伸至水線下6英尺。厚度也逐步遞減至5.18英寸。
1942年1月獅級的改進設計完成，性能如下：
獅級 性能數據/1942年
標準排水量： 42550噸
滿載排水量： 47650噸
水線長度： 238米（780英尺）
水線寬度： 32.92米（108英尺）
吃水： 9.20米（30.17英尺）
武備： 3座三聯裝406毫米（16英寸）45倍徑主炮
8座雙聯裝133毫米（5.25英寸）50倍徑副炮
9座八聯裝?1座四聯裝40毫米2-pdr“砰砰”炮
主裝甲帶厚度： 374毫米（14.71英寸）/彈藥艙
349毫米（13.73英寸）/機艙
水平裝甲厚度： 149毫米（5.88英寸）/彈藥艙
124毫米（4.90英寸）/機艙
軸馬力： 120000/正常；130000/過載
航速： 28.25節
續航力： 16500海裏/10節
載油量： 4800噸
與38年設計方案的性能數據相比較，最明顯的不同就是增大的艦寬和減少的舷側裝甲。威爾斯親王號的沉沒證明了喬治五世級在水下防禦的嚴重不足，特別是過窄的船體，造成船體後部的防護缺陷。將寬度增加到108英尺緩解了這個問題。但是為了避免整個重量的過度變化，設計人員隻能減少機艙側麵的裝甲防護厚度。另外一處明顯變化就是設計續航力從14000海裏增到16500海裏。在圍剿俾斯麥的戰鬥中，羅德尼號和喬治五世號差點因為燃料不足讓俾斯麥號逃跑。鑑於空中威脅與日巨增，新設計中的“砰砰”炮數也從48門增加到76門。為了讓出空間和重量，載機設施被刪除。
見證了喬治五世級在1941-1942年的表現，英國人放棄了“a”炮塔需要0角度向前射擊的思想。獅級的首部幹舷高度也從原來的28.25英尺提高到37.0英尺。
設計中新增加的還有雷達設備和彈片防護，但最大的改進處還是在發電係統。更好的聯絡係統也提供到發電部門中。種種此類都是避免威爾斯親王號式的悲劇再次發生。
性能
從1937年到1942年獅級的設計經歷了不斷的變遷， 性能也存在差異。以下的性能數據主要以1942年的設計為標準。
武備係統
為獅級英國發展了總共3種型號的主炮。與納爾遜級戰列艦裝備的mark116英寸主炮相比，為獅級發展的16英寸/45倍徑火炮配備了更重的炮彈。
最初的兩種是mark2型和mark3 型。這兩種16英寸45倍徑火炮基本相同，兩者隻是在後膛存在結構上的差異。海軍方麵共定製了28門兩型火炮。最後生產出了5門（3門mark2型和2門mark3 型）。這幾門火炮主要用來進行炮口初速測試。並沒有實施彈道射擊試驗。其配備的彈丸重2375磅，由於炮座的限製炮彈的全長小於73英尺。炮塔的設計是從kgv的14英寸炮塔發展而來。
在戰爭結束前重新設計獅級的過程中，新設計了mark4型16英寸/45倍徑主炮。該主炮能夠使用無煙火藥，最小出膛速度達2450英尺/秒。新炮塔的設計能夠發射長達78英尺的炮彈。這種新式的炮彈據推測重量達2540磅。不過以上這些都隻是停留在設計階段，從來沒有開工生產過。
獅級的8座兩聯裝5.25英尺/50倍徑高平兩用副炮，在結構上同喬治五世級一樣。
近程防空火炮在38年方案中隻配備了6門“砰砰”炮。在42年的設計中取消了飛機和相關設備。所以多增了4座額外的“砰砰”炮（3座mark6型和1座mark7四聯裝型）。在早期設計方案中出現的0.5英寸機槍也取消。此外，up火箭炮因為在與俾斯麥的實戰中表現不佳。從此從英國現役戰艦和設計的方案中取消。當然，從前衛號戰列艦的情況來看獅級如果完工的話，它最終將裝備博福斯高炮。
早期設計階段，獅級在甲板上將配備2座21英寸四聯裝魚雷發射管。軍方認為，魚雷在近距離的夜戰中非常有效----這種思想在炮瞄雷達投入實戰前的確有道理。在胡德號沉沒後英國人意識到暴露在甲板上的魚雷是爆炸的隱患，除非採用額外的裝甲施加保護。這在後期獅級設計由於控製重量問題情況下是不能接受的，所以後來取消的魚雷發射管也是理所當然。
從最初設計開始對於配備偵察機的問題也是存在爭議，一些人認為戰列艦的航空偵察任務應該由協同的戰列艦執行，而且去除航空設施可以節省可觀的重量。在38年的方案中獅級隻配備2架水上飛機。隨著防空形勢日益嚴峻，刪除中部的航空設施能夠為防空火炮提供更佳的位置。在威爾斯親王號悲劇後英國人決定戰列艦將不會脫離航空母艦單獨行動。所以在42年的設計中飛機設施被刪除。
防護係統
防護係統的設計性能是必須滿足以下3種要求：能抵禦16英寸炮彈的攻擊；抵擋1000磅tnt的水下爆炸；經受住從15000英尺高空投擲下的1000磅穿甲彈的攻擊。
獅級的舷側主裝甲延續了kgv的垂直布置方式。在彈藥艙外厚14.71英寸，機艙外為13.73英寸。整個主裝甲帶長度為433英尺，從“a”炮塔基座前麵一直延伸到“y”炮塔基座後麵。舷側主裝甲寬15英尺，其中延伸至水線下6英尺。厚度也逐步遞減至5.18英寸。