У этих специально спроектированных для боя на острых курсовых углах кораблях важную роль играли поперечные броневые траверзы, которые достигали 420 мм выше главной палубы и 343 мм под ней (последняя величина лишь чуть-чуть уступала «Инфлексиблу»). Вся цитадель перекрывалась 76мм броневой палубой. После принятия кораблём полного запаса топлива борта цитадели оказывались также подкреплены углем, а броневые продольные переборки образовывали бортовые угольные ямы на протяжении всей длины корпуса.
В нос и корму от цитадели защита броненосца была доверена 76мм броневой палубе ниже ватерлинии; пространство между ней и главной палубой заполнялось углем и корабельными припасами, а в корме здесь ещё располагались и цистерны с балластной водой. Помимо этого, на протяжении 20 м в нос и корму от цитадели вдоль бортов простирался двойной пояс из пробки, разделенный коффердамом высотой 1,8 м выше и ниже ватерлинии – защита довольно сомнительной ценности, от которой так или иначе зависела судьба корабля в бою. Бронирование башен также было двухслойным (406 мм лобовая защита, 356 мм на остальных направлениях), что также недурно смотрелось на фоне «Инфлексибла».
В период руководства Барнаби проектированием кораблей для Королевского флота выдвигались различные предложения относительно расположения боевой рубки. На «Инфлексибле» квадратную рубку поместили на островок между трубами, сильно ограничившими видимость из неё. На «Аяксе» её перенесли на носовую настройку и водрузили на крыше ходовой рубки позади фок-мачты, так что обзор оказался замечательным, хотя основание и оставалось очень ненадёжным. При этом прямоугольный ящик из плит в 305 мм оставался не более, чем броневой рулевой рубкой, содержащей несколько переговорных труб, а обзор осуществлялся через проём высотой 460мм между броневыми плитами стен и крышей. В бою эта рубка не давала сколько-нибудь надёжной защиты, поскольку могла упасть вниз при повреждении штурманской рубки или вообще снесена за борт прямым попаданием тяжёлого снаряда. Вообще примечательно, что столь толстую броню применили для защиты важного поста, столь неудачно расположенного.
Уменьшив для «Аякса» избранное Фрудом отношение L/B, Барнаби сокрушил собственные надежды. Вместо создания экономичного корабля, способного развивать ход в 13 уз при минимальной мощности машин он обременил флот парой ненадёжных пароходов, которые относились к тем немногим проектам, которых не помянули добрым словом даже те люди, которые когда-то плавали на них. Самой заметной и неприятной особенностью их поведения в море была необходимость в постоянной и значительной перекладке руля – то на одни, то на другой борт, что требовалось производить постоянно для удержания их на прямом курсе. Отклонение руля, соответствующее удержанию корабля на курсе, могло не изменяться часами или даже суткам, но затем совершенно внезапно и необъяснимо вдруг требовало изменения, чтобы снова оставаться в новом положении на неопределённое время. На ходах до 10 уз они были достаточно предсказуемы для маневрирования в строю эскадры, однако при увеличении скорости угол перекладки руля возрастал так стремительно, что оба броненосца становились просто-напросто опасными в строю, или при плавании в узкостях или оживлённых местах. На полном ходу (13 уз) угол отклонения руля никогда не был меньше 18°, а когда машины реверсировали на задний ход и корабль начинал движение в обратном направлении, он мог сначала развернуться под прямым углом к линии курса, прежде чем его положение восстанавливали манипуляциями с рулём. Известен случай, когда «Агамемнон» с рулём при нулевом отклонении описал полную циркуляцию через левый борт за 9 мин. 10 сек.
Объяснение этого феномена лежало в неверном выборе соотношения раз-мерений этих кораблей. Будучи непропорционально широкими, мелкосидящими и плоскодонными судами с полными обводами, оба броненосца имели тенденцию вести себя на воде больше как тарелки, чем как корабли. Командир «Аякса» отзывался об этом в следующих словах: «Насколько я заметил, в таких случаях как бы огромная масса воды вдруг перетекала под водой с одного борта на другой и вся там прилипала, подобно моллюску. С этого момента руль приходилось перекладывать на другой борт в точно такое же положение, какое он занимал там до этого».
Это заключение совпадало с результатами, наблюдаемыми Р.Фрудом во время буксировочных испытаний модели этого корабля в опытовом бассейне с использованием управления рулём. Впоследствии он смог указать необходимые изменения в форме кормы, дабы устранить порочную тенденцию постоянных виляний корабля. Наделка над пером руля, увеличившая его площадь, не решила проблемы и было решено изменить очертания кормы, несколько удлинив корпус: его существующие обводы были настолько грубы, что порождали значительные «мёртвые зоны» застойной воды за кормой, которую корабль прежде имел тенденцию тащить за собой при движении вперёд. Подобное явление было характерно прежде также и для «Нортхтемптона» с «Инфлексиблом», но в случае с «аяксами» проявилось в значительной степени.
Благодаря результатам, полученным на модели с различными изменениями в кормовой части, на «Аяксе» и «Агамемноне» удлинили корму, после чего они оказались в состоянии маневрировать вместе с эскадрой, хотя всё ещё требовали постоянного контроля над положением руля на малых ходах, что весьма затрудняло их удержание на прямом курсе. В плохую погоду они становились опасными компаньонами для совместного плавания и следовали отдельно от эскадры. «Занять позицию на горизонте» – таков был обычный сигнал для них в подобных случаях.
В любую погоду они неподражаемо раскачивались с борта на борт и зарывались в волны с присущей только им манерой, и когда флот вышел из Спитхэда после смотра 1889 г., «Стандарт» сообщила: «Неустойчивый «Аякс», например, временами выкатывался из строя, делая широкую петлю; когда нос его выходил из воды, в воздух взлетали фонтаны брызг высотой в сотни футов, а огромные волны врывались на палубу».
Как и в случае с «Белляйлом» и «Орионом», пока один из кораблей нового дуэта проходил активную службу за границей, его собрат состоял в береговой охране или числился в резерве, будучи готов к службе на мелководных театрах, использование на которых было предопределено его осадкой и для которой не мог быть привлечен никакой другой современный им тяжёлый корабль.
После вступления в строй в Чатеме в апреле 1883 г. отослан в Девон-порт в качестве учебного. В сентябре 1884 г. приготовлен для службы в Китае и в период высшей напряжённости в отношениях с Россией всюду следовал за русским броненосными крейсером «Владимир Мономах». Несколько раз садился на мель в Суэцком канале и нарушал движение в нём на несколько суток. В марте 1886 г. вернулся в Средиземное море, где на Мальте подвергся операции изменения кормы. С февраля по ноябрь 1889 г. временно состоял при Восточно-Индийской станции и включался в состав сил, блокирующих Занзибар в кампании борьбы с работорговлей (одно время из его 400 членов экипажа были больны 7 офицеров и 75 матросов). Вновь в составе Средиземноморской эскадры до октября 1892 г., когда был переведен в Резерв флота. В 1896 г. отчислен в Резервный флот и в ноябре 1901 г. разоружён. Продан на слом в 1905 г.
Введён в строй 30 апреля 1885 г. в Чатеме для Эскадры специального назначения адмирала Хорнби до августа, когда перешёл в Гринок в качестве корабля береговой охраны. В 1886 г. в Чатеме подвергся операции изменения кормы, после чего вернулся в Гринок для службы в прежнем качестве ещё на пять лет, периодически выходя в море для манёвров (в 1887 г. столкнулся у Портленда с «Девастейшном»). В апреле
