“俾斯麦”级战列舰的各个性能数据基本上和设计计划差不多，只是排水量大了很多。舰长250.5米，水线长241.5米，舰宽36米，最大吃水9.99米，标准排水量为：“俾斯麦”号41700吨，“提尔皮茨”号42900吨。满载排水量为：“俾斯麦”号49400吨，“提尔皮茨”号52900吨。最高航速：“俾斯麦”号30.12节，“提尔皮茨”号30.8节。最大续航力：“俾斯麦”号8500海里，“提尔皮茨”号9125海里。 “俾斯麦”级战列舰吸取了“沙恩霍斯特”级战列巡洋舰的经验，特别是制造工艺上，船体结构的焊接量有很大的增加，达到了95%。“沙恩霍斯特”级战列巡洋舰适航性差的问题在“俾斯麦”级上完全消除，并且有了很多改进，如非常适合在大西洋恶劣海况使用的大西洋舰艏和至今一直非常广泛使用的外张干舷等。
主炮
早在1934年《英德海军协定》签订以前，德国人就已经开始对安装在“俾斯麦”号上的SK-C/34型380毫米主炮的设计和试验工作。德国海军在最初的主炮口径选择上考虑过两种方案，一是采用406毫米主炮的方案，二是采用380毫米的主炮设计。虽然选择406毫米主炮的设计方案，无论在弹丸重量、火炮射程和威力上都将远胜于380毫米主炮。
但有鉴于当时德国从来没有制造过如此大口径的主炮，缺乏在经验和技术上的支持，存在着一定的风险。况且，如果真的采用了406毫米主炮的方案进行设计，不仅需要对原有设计方案进行重大修改和调整，更会影响到整舰的建造与服役时间，建造所需的费用也将大大超出原有预算。经过一番考虑后，德国决定“俾斯麦”级战列舰采用380毫米的主炮。 “俾斯麦”级战列舰的4座主炮塔，在前甲板和后甲板分别各布置两座，从前向后依次命名为安东（Anton）、布鲁诺（Bruno）、凯撒（Caesar）和多拉（Dora），四座主炮塔的编号分别用各自命名的第一个字母编为A、B、C、D。
“俾斯麦”级战列舰装备的主炮为8门SK-C/34型52倍口径（按照英国标准为47倍口径）380毫米炮，该炮由德国克虏伯公司于1934年设计，1939年研制成功并定型生产。每座主炮塔重约1100吨，单门火炮全重110700千克，总长度19.63米。“俾斯麦”级的身管制造采用了与“希佩尔海军上将”级重巡洋舰相同的三节套管结构工艺，以保证火炮的制造精度，但成本过于高昂，且制造工艺复杂，不便与身管的大批量生产。
身管内刻有90条深4.5毫米，宽7.76毫米的膛线，膛线长度为15982毫米，身管长17.86米，膛室容积为31.9升，发射药为212千克，最大发射膛压为3200千克/平方厘米，身管寿命约为180～210发。可发射重800千克的被冒穿甲弹和高爆弹，穿甲弹和高爆弹的长度均为1.672米，最大射速为2.3～3发/分，最大射程为36520米/30度，炮口初速为820米/秒，在射程为35000米的距离上可击穿170毫米的德制水平表面硬化装甲。主炮俯仰角度为-5.5～+30度，炮塔水平旋转速率为5度/秒，高低俯仰速率为6度/秒，射击时的火炮后座距离为1.05米。装填角度为+2.5度，装填机构采用的是半自动装填方式装填。
“俾斯麦”级战列舰的主炮设计非常成功，性能非常优秀，不仅威力大，射速高，而且火力覆盖面积大，使用范围非常广，除了用作常规的平射射击外，还可以以高仰角对空射击。“提尔皮茨”号在挪威抵抗英机轰炸时就这样使用过主炮。
SK-C/34型52倍口径（按照英国标准为47倍口径）380毫米炮发射800千克穿甲弹的设计性能参数（部分）
火炮发射仰角/度 2.2 4.9 8.1 12.1 16.8 22.4 29.1 30
射程/米 5000、10000、15000、20000、25000、30000、35000、36520
炮弹飞行速度/米·秒-1 727、641、568、511、473、457、462 暂缺
侵入目标入射角/度 2.4 5.8 10.4 16.4 23.8 31.9 40.3 暂缺
SK-C/34型47倍口径（17.86米）381毫米炮发射800千克穿甲弹威力参数（部分）
射击距离/米 0 4572、10000、18000、20000、21000、22000、25000、27000
穿甲厚度/毫米 742、616、510、419、364、350、333、308、304【美国人用标准装甲经验公式值对自己装甲的推算】。
射击距离/米10000、20000、21000、25000
炮弹飞行速度/米·秒-1 641、511、496、476
侵入目标入射角/度 5.8、16.4、17.6、23.8
穿甲厚度/毫米 510、364、350、308【克虏伯公司用SK C/34 381毫米炮对KCn/A实测】。
副炮
“俾斯麦”级装备有6座SK-C/28型55倍口径150毫米双联装副炮，该炮于1928年设计，1934年研制成功并定型生产。单门火炮全重9080千克，身管内刻有44条深1.75毫米，宽6.14毫米的膛线，膛线长度为6588毫米，身管长为3000千克/平方厘米，同样可发射穿甲弹和高爆弹，其中穿甲弹弹重45.3千克，长度为67.9厘米，高爆弹重41千克，长度为65.5厘米，最大射速6～8发/分，最大有效射程23000米/40度，炮口初速为875米/秒。副炮俯仰角度为-10～+40度，炮塔水平旋转速率为8度/秒，高低俯仰速率为9度/秒，射击时的火炮后座距离为37厘米，装填角度为+2.5度，全舰备弹18000发，每座炮塔各300发。
6座150毫米双联装副炮均布置在上层甲板的同一平面上，每舷各3座，其中布置在前部和中部各两座副炮的射界为150度，布置在后部的副炮射界为135度，6座副炮均可直接向其正前方射击。6座炮塔的重量不一，其中布置在前部的两座炮塔各重131.6吨，中部的两座炮塔因各安装有一座光学测距仪而各重150.3吨，后部的两座炮塔最轻，各重97.7吨。该炮并不兼具防空能力，主要用以对付诸如驱逐舰这类装甲防护较弱的中、轻型水面舰艇。
高射炮
“俾斯麦”级战列舰装备有8座双联105毫米高射炮、8座双联37毫米高射炮和20门20毫米高射炮。
“俾斯麦”级战列舰装备有SK-C/33型和SK-C/37型65倍口径105毫米双联装高炮各4座，每舷各4座。SK-C/33型与SK-C/37型高炮均由德国莱茵金属公司生产，其中SK-C/33型于1933年设计，1935年研制成功并定型生产，每座炮塔重26.425吨，单门火炮全重为4560千克，总长度6.84米，身管内刻有36条长5531毫米的膛线，身管长6.825米。膛室容积为7.31升，发射药为6.05千克，最大发射膛压为2850千克/平方厘米，可发射重15.1千克，长116.4厘米的专用防空高爆炮弹，最大射速为16～18发/分，最大有效射高为17700米/45度，最大仰角时射高为12500米/85度，炮口初速为900米/秒。火炮俯仰角度为-8～+85度，炮塔水平旋转速率为8度/秒，高低俯仰速率为10度/秒，4座SK-C/33型高炮均装备有各自独立的炮瞄设备。而SK-C/37型则于1937年设计，1939年研制成功并定型生产，其主要参数与SK-C/33型基本相同，只是每座炮塔比SK-C/33型要略轻一些，炮塔水平旋转速率提高为8.5度/秒，高低俯仰速率为12度/秒。射击时需由舰上的4座专用光学测距仪提供目标参数，全舰备弹6720发，每座炮塔840发。
有鉴于SK-C/33型及SK-C/37型105毫米高炮的身管制造也均采用了复杂的双节套管结构工艺，延误了原定的出厂交付日期，致使“俾斯麦”号战列舰在刚服役时只安装了上层建筑第一层甲板上前部的4座SK-C/33型高炮。海上训练结束后，“俾斯麦”号返回码头时又安装了4座更新型的SK-C/37型高炮于上层建筑第一层甲板的后部原本计划等另外4座SK-C/37型高炮到货后，再替换下先前已安装于前部的4座SK-C/33型高炮，但出海后才发现SK-C/33型与SK-C/37型专用的火控系统互不匹配，致使在其后的“莱茵演习”行动中，无法对来袭的英机形成有效的中、近程对空火力。
在近程防空火力上，“俾斯麦”号主要由大量的37毫米及20毫米高炮构成。其中SK-C/30型83倍口径37毫米双联装高炮于1930年设计，1934年研制成功并定型生产，每座炮塔重3670千克，单门火炮全重243千克，总长度8.2米，身管内刻有16条长2554毫米的膛线，身管长3.071米。膛室容积为0.5升，发射药为0.365千克，最大发射膛压为2950千克/平方厘米。射弹重0.745千克，长度为1620毫米，最大射速为80发/分，最大有效射高8500米/45度，最大仰角时射程为6750米/80度，炮口初速为1000米/秒。俯仰角度为-10～+80度，炮塔水平旋转速率为4度/秒，高低俯仰速率为3度/秒，全舰共备弹32000发，8座SK-C/30型37毫米高炮均装备有各自独立的射击炮瞄设备。实际上，德国的37毫米高射炮根本不可能达到最大射速80发/分，因为采用人工装填方式的问题，37毫米高炮是二战最差的高射炮之一。
20毫米高炮分为两座MG-C/38型20毫米四联装和12座MG-C/30型20毫米单管装两种，其中MG-C/30型于1930年设计，1934年研制成功并定型生产，每座炮全重420千克，单门炮重64千克，总长度2.2525米，身管内刻有8条长720毫米的膛线，身管长为1.3米（即65倍口径），膛室容积为0.048升，发射药为0.12千克，最大发射膛压为2800千克/平方厘米，射弹重0.132千克，长7.85厘米，最大射速为200～280发/分，最大有效射高为4900米/45度，最大仰角时射高为3700米/85度，炮口初速为900米/秒。火炮高低俯仰角为-11～+85度，火炮的水平及俯仰方向的旋转均由人工手动操作完成。MG-C/38型与MG-C/30型相比，将单管装改为了四联装，致使火炮增重至2150千克，射速提高到480发/分，俯仰角度改为-10～49度，其它技术参数均与MG-C/30型基本相同。
由于20毫米高炮大多为单管装，仅有两座为四联装，且两型高炮均采用的是弹夹式供弹，在实际的使用过程中MG-C/30型与MG-C38型的射速仅分别为120发/分和220发/分，射击时还必须由专人在炮位左侧用手持式小型光学测距仪为炮手提供目标参数，炮手用常规准星瞄具对目标瞄准，实战中难以形成足够密度的近程对空火力。
装甲防护系统
防护和生存力一直都是德国军舰最显著的性能强项，这与德国海军的设计思想有关，从前无畏时代起，德国军舰一直就是世界上最重视防御的军舰。德国人不仅在技术上强化了军舰的防御，也在设计取舍上加大了军舰防御的优先性：“俾斯麦”级是二战时代建成战列舰中装甲比重最大的战列舰，不含炮塔旋转部分的装甲总重量就达到了标准排水量的41.85%；也是二战时代防护尺度最大的战列舰，主装甲堡侧壁覆盖了70%的水线长度和全部的干舷高度。
“俾斯麦”级战列舰主要使用了以下几种钢材建造：
St42（Schiffbaustahl 42）造船钢，于1931年在传统的二号造船钢基础上改进而成，用于建造俾斯麦的上层建筑和非装甲舱段舰体结构。其硬度为140-160HB，抗拉强度为420-510MPa，屈服强度为340-360MPa，弹性形变范围21%，性能不低于其它国家的同类产品。
St52（Schiffbaustahl 52）造船钢，于1935年在著名的三号造船钢基础上改进而成，用于建造俾斯麦的装甲舱段和轻装甲舱段舰体结构。其硬度为160-190HB，抗拉强度为520-640MPa，屈服强度为360-380MPa，弹性形变范围21%，同时具有极佳的韧性和延展性，具有很强的抗断裂和撕裂能力。虽然其较软的材质抵抗动能穿甲弹的能力较弱，但它拥有优秀的构造强度保持能力和优良的鱼雷爆破冲击波抵抗能力。
Ww（Krupp Wotan Weich Homogeneous armour steel）高弹性匀质钢，于1925年在传统的KNC装甲基础上发明，用于建造俾斯麦的主防雷装甲。其硬度为190-220HB，抗拉强度为650-750MPa，屈服强度为380-400MPa，弹性形变范围25%。
Wh（Krupp Wotan Hart Homogeneous armour steel）高强度匀质钢，于1925年在传统的KNC装甲基础上发明，其中的高性能部分（Wotan Starrheit，简称Wsh）被用于建造“俾斯麦”级的所有水平装甲和首尾水线装甲带以及内部纵横向装甲。其硬度高达250-280HB，抗拉强度为850-950MPa，屈服强度为500-550MPa，弹性形变范围20%。
KCn/A（Krupp cementite new type A）表面渗碳硬化钢，于1928年在传统的KC装甲基础上发展而成，用于建造俾斯麦的舷侧、炮座、炮塔立面、指挥塔立面装甲。其表面硬度高达670-700HB，递减渗碳深度为40-50%，基材硬度为230-240HB，基材抗拉强度为750-800MPa，基材屈服强度为550-600MPa。
1、坚固的舰体构造和细密的舱室分割
在纵向俯视图上，“俾斯麦”级的舰体为纺锤形，中间最粗，向首尾两端以抛物线形逐渐变细，这种形态的舰体很容易获得可靠的构造强度。在横向上，由于布置了厚重的上部舷侧装甲和上装甲甲板，该舰在上甲板下方就布置了第一主构造梁，并在第二甲板下方布置了第二主构造梁，使该舰拥有双层舰体上部主构造梁，而不是象其它多数国家战舰那样在主水平装甲下方布置单一的主构造梁，这样做的好处是充分利用了15米高36米宽的全部舰体横截面的尺度布置主承力结构，最大限度的增加了承力结构的几何力矩从而提高了强度。
“俾斯麦”级全舰分为22个主水密隔舱段，从第3到第19舱段为主装甲堡区域，舰体主装甲堡长达171米，最宽处36米，保护了70%的水线长度和85%-90%的浮力以及储备浮力空间，这是任何同时期战舰也无法做到的大手笔。在巨大的舰体主装甲堡内，德国人又在纵向和横向上安装了多重装甲和水密隔板。以锅炉舱段下部舰体为例，除了两舷各拥有宽度为5.5米的防雷隔离舱外，内部又被分成三个并排布置的水密隔舱，每个隔舱内安放着两台高压重油锅炉，俾斯麦拥有两个这样的舱段，它们中间被一个副炮弹药库舱段隔开。在这样的布置下，一个锅炉舱进水，战舰只会损失六分之一的动力，来自一个舷侧方向的攻击最多只能让战舰的两个锅炉舱进水，损失三分之一的动力。此外，与其它国家的战列舰不同，依托大量的横向、纵向和水平装甲，该舰在主水平装甲以上的上部舰体内也设置了大量的水密隔舱。加上下部舰体，俾斯麦全舰被细分成数千个大小不一的独立水密隔舱，就像锅炉一样，该舰每个重要的子系统都被以尽可能降低风险的原理分隔放置在这些隔舱内。
2、结构简单但工艺优异的防雷结构
“俾斯麦”级的防雷隔离舱在舯部深5.5米，向舰尾方向逐渐减至5米，向舰首方向逐渐减至4.5米，由22mmSt52船壳—空气舱—18mmSt52油舱壁—油舱—45mmWw主防雷装甲板—8mmSt52防水背板构成，为两舱四层钢板的布置结构。该结构在动力舱段的主防雷装甲后面没有设置完整的过滤舱，而在副炮弹药库和主炮弹药库舱段的主防雷装甲到弹药库壁之间，管线舱和下方的储藏舱一起形成了完整的过滤舱。整体上看，除了弹药库舱段的布置相对还算严密以外，与同时期其它国家战列舰的防雷结构相比较，“俾斯麦”级的结构要简单得多，设计要求也不高，仅仅为抵御250kgTNT的水下爆破。但德国海军在1944年11月12日关于“提尔皮茨”号损失的222-45号技术报告上指出它的TDS(Torpedo defence system)能抵挡300kg德国hexanite烈性炸药的水下爆破，可以认为这是该级战舰防雷系统的实际准确防御水平。
3、全面防护
“俾斯麦”级的主装甲堡长达171米，覆盖了70%的水线长度，装甲堡侧壁从水线以下3米多处一直延伸到上装甲甲板，在整个舷侧立面的常见被弹部分都布置了厚重的装甲，是二战时代装甲覆盖面积比例最大的战列舰。其上部2.6米高的舷侧装甲带由厚达145mm的KCn/A钢板制成，与50-80mm的Wh上装甲甲板一同保护着整个位于主装甲堡上部舰体内的水兵生活和工作区，可以抵挡重巡洋舰的炮弹和中小型航空炸弹。中部是位于水线上下的320mm厚5.2米高的KCn/A钢板制成的主舷侧装甲带，可以在正常交战距离以材料质量优势独自抵挡大部分战列舰的炮弹。在吃水9.8-10.4米的作战常态重量时，俾斯麦高5.2米的320mm主舷侧装甲有2.6-3.2米被埋在了水下，在320mm主舷侧装甲的下方，还有一道高0.6米均厚为170mm的主舷侧装甲下沿，使该舰拥有深入水下达3.2-3.8米的舷侧装甲，为其提供了良好的水下防弹能力，炮弹必须在水中穿行很长的距离击中更低的位置才能穿过22mm船壳进入防雷吞噬舱和吸收舱，这时后面的45mm主防雷装甲板已经能够独立抵挡。
在舰体主装甲堡内，位于主装甲甲板以下的空间，设置有8道由厚达20-60mm的Wh钢板制成的横向内部装甲墙，它们也被同时作为舰体横向构造的一部分。8道装甲墙和首尾两端320mm厚的横向外装甲墙共同把“俾斯麦”级主装甲堡内的下部空间分为9个重装甲舱段，其中的6道，以30mm的厚度又延伸到上部舰体内，和首尾两端100-220mm厚的横向外装甲墙共同把主装甲堡内的上部空间也分为7个重装甲舱段。即使有战列舰炮弹或穿甲炸弹射入其中爆炸，弹片受到这些内部装甲的阻挡，破坏力也会被控制在较小范围的空间内。
“俾斯麦”级的舰首和舰尾水线部位分别设有60mm和80mmWh钢制成的轻装甲带，它们会在舰体受到攻击的时候尽可能的保持水线外形的整体完整度，防止舰体表面发生大面积破碎。二战时代的大部分新式战列舰都采用了重点防护的方式布置装甲，这是因为它们的装甲比重小，没有多余的装甲去防护非致命部位，保证重点部位不被击穿，是首要的。
4、全面防护中的重点防护——穹甲
二战时代大部分国家的军舰主水平装甲都是布置在主舷侧装甲上方，与主舷侧装甲上方边缘连接，构成一个密闭的装甲盒。德国军舰则不同，它采用了一种叫做装甲堡延展结构的装甲布置方式，其主水平装甲位于主舷侧装甲一半左右位置的腰部，在靠近舷侧的两端以小俯角向下倾斜，延伸到主舷侧装甲的下部位置与之相连，这样的主水平装甲在横截面上看起来是一个穹顶，被称为“穹甲”。穹甲顶部位于水线附近，在军舰处于作战常态排水量的时候则往往位于水线以下，这就使得敌方炮弹在穿过其主装甲带后还必须再穿过这层装甲，才能进入德舰的机舱、锅炉舱、副炮弹药库和主炮弹药库。虽然穹甲布置缩小了舰体核心舱室的空间高度，但这个问题往往在德舰舰体主装甲区的巨大长度上得到弥补，从而保持了德舰核心舱室的空间总量。以俾斯麦战舰为例，其380mm主炮弹药库，锅炉、轮机、150mm副炮弹药库，105mm、37mm和20mm高炮弹药库，锅炉舱到轮机舱的蒸汽输送管道，贯穿全舰的纵向主电缆通道全部布置在了80-120mm穹甲的下方，容纳的设施比大部分其它国家的新式战列舰还多。
5、双层装甲甲板
德国战列舰没有设置两用甲板，它们采用了装甲甲板和水密甲板分离的传统布局。“俾斯麦”级位于机舱和弹药库上方的舰体水平结构有三层，第一层由柚木+50-80mmWh装甲甲板+10mmSt52水密甲板+第一主构造梁构成；第二层由20mmSt52水密甲板+第二主构造梁构成；第三层是该舰上为数不多的创新设计之一，在80-100mmWh水平部分装甲甲板的下方是20mm的St52水密甲板，再往下并没有像其它国家的战列舰一样布置主构造梁而是水平铺设了一层构造加强筋，与装甲甲板一同被作为舰体构造的组成部分，承担和主构造梁相近的作用。此外，构造加强筋由弹性形变范围刚好比Wh钢略大一点的St52钢制成，可以随着Wh装甲板一同发生弹性形变并分担抗拉峰值受力，再随着Wh装甲板一同恢复，以此提高整个水平结构的防御力，加强这道保护动力舱和弹药库的最后防线。
6、火力、火控和指挥系统防护
“俾斯麦”级前后各有两座双联装的380mm主炮塔，其炮座露天部分是厚340mm的KCn/A装甲钢圈，炮座在舰内从80mm上装甲甲板到100mm主装甲甲板之间的部分是厚220mm的KCn/A装甲钢圈，外围侧面受到145mm-320mm的KCn/A舷侧装甲和30mmWh内部纵向装甲的保护，总厚度为395-570mm，防御能力高于炮座露天部分。
“俾斯麦”级主炮塔旋转部分的正面是360mm的KCn/A装甲板，侧面是220mm的KCn/A装甲板，背部是320mm的KCn/A装甲板，顶部由130-180mm的Wh装甲板覆盖。背部厚达320mm的KCn/A装甲是为了对付数量众多的敌舰从左右舷侧方向夹攻而设置的，
“俾斯麦”级的副炮塔拥有100mmKCn/A的旋转部分正面装甲和80mmKCn/A的露天炮座装甲，能抵挡轻巡洋舰级别的炮弹。第一甲板下面是145mmKCn/A的上部舷侧装甲带+30mm的Wh装甲座圈，能抵挡重巡洋舰级别的炮弹。弹药输送通道通过其中一直延伸到穹甲，副炮弹药库位于穹甲下方独立舱段的中央部分内，受到320mm主舷侧装甲和100-120mm穹甲的保护。与主火力系统的防护情况相似，俾斯麦副炮火力系统的防护也是由上至下逐次递增。大部分其它国家的新式战列舰副炮塔都不具有俾斯麦这样厚重的装甲，这也是德舰全面防护的一个体现。
“俾斯麦”级的指挥塔立面装甲为350mmKCn/A，顶部220mmWh，底部70mmWh。同时德国战列舰指挥塔的防护空间大，可以容纳更多的指挥人员和设备。此外该舰在后部舰桥上还拥有一个立面装甲为150mmKCn/A的备用指挥塔，在主桅楼顶端还拥有一个立面装甲为60mmWh的装甲了望塔，是大部分其它国家的新式战列舰所没有的。该舰安置在三个装甲塔上方的三个主要探测和火控系统单元也安装有60-200mm不等的立面装甲，防护极为考究。
动力系统
“俾斯麦”级拥有12个高压瓦格纳锅炉，两两放置在6个水密隔舱内，蒸汽输送管道直接穿过同样位于穹甲下方的副炮弹药库舱段通向3个主机舱，每个主机舱内安放着1台涡轮蒸汽轮主机，每4台锅炉同时向1台涡轮蒸汽轮主机提供动力，主机为3台Blohm&Voss蒸汽轮机，单机最大输出功率为45400马力，3台总功率达136200马力。每一主机驱动一个螺旋桨，直径为4.7米。
此外在过渡舱内有蒸汽输送转换结构，在必要的情况下可以交叉提供动力。“俾斯麦”级的动力系统设计功率为138000马力，但实际稳定输出功率高达150170马力，极速输出功率更是高达163026马力，使得“俾斯麦”级战列舰拥有稳定很高的航速。
火控系统
“俾斯麦”级的主炮副炮射击指挥所在前后桅楼设有两处。前桅楼顶端安装有FuMO23型雷达和大型光学测距仪，FuMO23 雷达的矩形天线高2 米，宽4 米，工作频率为368兆赫，波长约为81 厘米，最大作用距离约为25 千米。这种雷达性能本来完全能够在天气恶劣的情况下搜索水面，但德国的雷达设计没有采用方位显示器（也就是所说的P型显示器），仅有距离显示器，方位依靠天线底座的同步感应器驱动机械方位显示盘指示，因此这种雷达在对多个目标和曲折的海岸探测时非常繁琐，方位雷达仅能针对单个的目标才具备清晰的目标舷角关系，因此这种雷达只能用作火控目标指示。81 厘米波长测量误差偏大，但能够满足战列舰在25千米距离上的齐射火控性能。德国海军也没有打算把这种雷达用在更复杂的探测场合，只是将天线与10.5米光学测距仪安装在一起仅仅用于火控。联合基座能够旋转360 度，从战舰最高点环视海面。FuMO23 雷达没有P型方位显示器的原因之一是德国纳粹高官们认为这种装置过于复杂和奢侈，这是“俾斯麦”号设计上的一个重要缺陷，利用P 型显示器至少能够了解更复杂的海面态势。
德国海军采用两个这种FuMO23雷达和10.5米测距仪转塔来进行两个主要射向的火控。在“俾斯麦”号后舰桥上，同样布置了1 部转塔，通常承担控制后部主副炮对第二个目标的射击指挥，或者在前桅楼雷达测距仪转塔被摧毁时，作为全舰火力的射击指挥备份。前桅楼柱型装甲结构一直向下伸延到装甲甲板下的火控解算舱。后部舰桥正下方的装甲带甲板同样设置了解算舱（所谓的解算舱实际是多炮塔的射击指挥仪舱）。德国的机电式射击指挥仪非常庞大和复杂，能够直接连接主炮塔控制机电气柜控制主炮塔，同时解算结果用机电刻度盘显示在相关指挥舱室。但是其精度和可靠性依旧非常高。除测距仪雷达转塔安装了10.5 米光学测距仪外，主炮炮塔也安装了独立的10.5 米测距仪，便于在指挥转塔失效后，继续按炮长电话口令进行测距和火控射击，但此时火控弹着散布要大很多。150 毫米副炮炮塔安装有独立的6.5 米光学测距仪，对空射击的火控站分别有4 处, 两处在主桅楼两侧,有球型防护罩，另两个沿舰体纵轴线布置在后上层建筑顶部，4 处对空火控站都装有4.5 米测距仪。按照“俾斯麦”级的防空武器配置，4 处火控站能够指挥对4 个目标的对空火力。105 毫米高炮有随动系统，可以分别与相应的火控站连接进行自动控制，而其他中小口径高炮则只能采用电话和人工操作。150 毫米副炮参与对空射击时由炮塔测距仪或前后雷达测距仪转塔进行火控，在同时发生交战的情况下，主副炮都无法腾出转塔进行对空火控。
火控和射击组织的原则是尽可能用尽量多的火炮齐射和尽可能快的发射速度，并用尽可能几率大的射击方式，而射击指挥仪则要在尽可能远的距离上发现目标和完成测距。首轮齐射组织非常重要，对修正具有决定性作用。在40年代炮瞄雷达出现前，主要依靠对齐射的弹着观察进行诸元修正。一旦确认准确的方位距离，则所有主炮将一同按准确诸元进行齐射。同时航海长也将采用机动，尽力保证这个较为准确的方位距离在至少两轮齐射内近似不变。
质量分配
舰体结构 11691吨
装甲 17450吨
武器装备 5973 吨
航空设备 83 吨
自卫武器 8 吨
普通装备 369.4 吨
船员居住设备 8.6 吨
桅杆和索具 30 吨
弹药 1510.4 吨
自卫武器的弹药 25 吨
一般消耗品 155.4 吨
人员和个人物品 243.6 吨
预备物品 194.2 吨
饮用水 139.2 吨
设备用水 167 吨
锅炉用水 187.5 吨
重油 3226 吨
柴油 96.5 吨
润滑油 80 吨
航空用油 17 吨
