Впервые вопрос о перевооружении 'Петра Великого' поднял вице-адмирал Н. В. Копытов, обобщив опыт кампании 1890 года. Помимо ряда усовершенствований, он считал возможным в ближайшем будущем при замене котлов установить на корабле проектировавшиеся для флота 254-мм орудия.
Позже, в 1895 г., корабельный инженер А. Е. Леонтьев по указанию МТК разработал три варианта замены артиллерийского вооружения 'Петра Великого'. Все три проекта включали в себя замену старых орудий главного калибра на более новые 305-мм, длиной в сорок калибров, производство которых уже освоил Обуховский завод.
В первом варианте замена башен и орудий вызывала увеличение веса на 70 т. Дополнительно на грибовидном мостике открыто устанавливались четыре 120-мм и несколько малокалиберных пушек, вес которых с 200 выстрелами на каждое орудие равнялся еще 64 т, что в общей сложности давало перегрузку около 134 т. Она компенсировалась за счет уменьшения запаса угля. Дополнительно устанавливались элеваторы подачи снарядов, переделывались стеллажи в крюйт-камерах под новые более длинные снаряды и заряды к орудиям главного калибра. Этот проект, имевший самую малую перегрузку, по мнению А. Е. Леонтьева, имел существенный недостаток: стрельба могла производиться, ввиду небольшого расстояния дульного среза, всего на 0,6 м от палубы лишь на углах, близких к траверзу. Кроме того, стрельба на предельных углах в районе грибовидной надстройки совершенно исключала нахождение прислуги у 120-мм орудий.
Второй вариант частично устранял недостатки первого. В нем А. Е. Леонтьев предложил соорудить вместо грибовидной надстройки каземат и разместить в нем четыре 152-мм орудия, а также устроить кормовую надстройку, о которой в МТК говорили уже более десяти лет. Общая перегрузка во втором проекте составляла около 226 т, то есть на 91 т больше, чем в первом, а увеличение осадки равнялось 0,076 м, но ценой этого улучшались боевые качества корабля. И все же оба проекта не допускали стрельб на нос и корму из-за малого отстояния стволов над палубой, и угол обстрела ограничивался всего 52° на каждый борт в районе траверза.
В третьем проекте А. Е. Леонтьев для достижения угла обстрела до 220° предложил поднять обе башни на 2,3 м, удлинить каземат и разместить в нем уже шесть 152-мм орудий. Производство этих работ, в свою очередь, требовало значительного переоборудования и соответственно вызывало перегрузку по предварительным подсчетам до 674 т и увеличение осадки на 0,304 м. Правда, это частично можно было компенсировать за счет уменьшения запасов угля.
Все три варианта в целях экономии не включали в себя переделку механизмов, котлов и замену брони.* Башни одинакового диаметра со старыми планировали спроектировать и построить на Обуховском заводе.
После обсуждения в МТК и по настоянию главного артиллериста Кронштадтского порта полковника Кроткова решили перестраивать броненосец по третьему проекту 'как наиболее выгодному в артиллерийском отношении'.
Только в середине февраля 1900 года главный инспектор кораблестроения Н. Е. Кутейников предложил корабельному инженеру И. Г. Бубнову заняться более детальной разработкой чертежей, производством расчетов, а затем уже и непосредственно руководить перевооружением 'Петра Великого'. В мае того же года И. Г. Бубнов занялся определением метацентрической высоты. Для этого на корабль погрузили 73,5 т чугунного балласта, из которого 1,8 т пошло на придание броненосцу нулевого крена. Остальные части разложили поровну по бортам на расстоянии 7,85 м от диаметральной плоскости. При этом 'Петр Великий' имел среднюю осадку 6,2 м и высоту борта на миделе 4,47 м. Для измерения углов крена на грот-мачте и в районе кормы устроили отвесы длиной соответственно шесть и три метра. После нескольких опытов по замеру углов крена от перемещения балласта с одного борта на другой рассчитали координаты центра тяжести и из представленных И. Г. Бубновым в МТК данных опытов, таблиц вертикальной и продольной нагрузки вычислили, что 'Петр Великий' при полном водоизмещении 10 000 т и соответствующей этому средней осадке 7,82 м имел бы метацентрическую высоту 1,93 м, позволяющую безбоязненно производить любую модернизацию.
И все же вопрос о перевооружении 'Петра Великого' являлся второстепенным, отчего составление чертежей и заказ башен постоянно откладывались. Проектирование новых башен, приблизительно одинаковых по размерам со старыми, шло на Обуховском заводе и в сентябре 1900 года приостановилось из-за неоднократной корректировки чертежей и расчета соответствующего усиления корпуса. Дело осложнялось еще тем, что обе башни находились над котлами и машинами, и если в носовой еще и можно было как-то устроить подачу боезапаса прямо из погребов, то к кормовой приходилось его подавать через промежуточные отделения, перемещая по палубе. Главный инспектор кораблестроения Н. Е. Кутейников по этому поводу даже поднял вопрос о снятии кормовой башни, что значительно удешевляло и упрощало работы, хотя такая мера вдвое уменьшала артиллерийскую мощь броненосца.
Пока шли поиски и подсчеты, 'Петр Великий' первый год нового XX столетия стоял без орудийных башен, снятых еще в октябре 1898 года, и считался уже второстепенной боевой единицей флота, даже с учетом полной исправности машин, котлов и водоотливной системы, требовавших лишь небольшой переборки после трехлетнего бездействия.
Начало двадцатого века – это период необычайного роста русского флота. Газетные страницы и иллюстрированные журналы того времени пестрели статьями о спусках на воду и вступлении в строй новых боевых кораблей. Росло и число эскадренных броненосцев – основной ударной силы флота, состоящей уже из семи черноморских и девяти балтийских кораблей. Во Франции находился в постройке 'Цесаревич', в США – 'Ретвизан'. В состав тихоокеанской эскадры с Балтийского моря перевели однотипные 'Севастополь', 'Петропавловск' и 'Полтаву'. В Петербурге для нужд Дальнего Востока строились еще пять подобных 'Цесаревичу' кораблей, а для усиления Черноморского флота в Николаеве полным ходом строился восьмой эскадренный броненосец. Далеко вперед по сравнению с 80-ми годами девятнадцатого века шагнула корабельная артиллерия, а также выделка броневых плит, венцом которой являлось их изготовление по способу, изобретенному инженерами германского 'пушечного короля' Круппа.
'Петр Великий' к этому времени как броненосец водоизмещением 10 000 т значительно устарел и утратил свою боевую мощь. Его 456- и 305-мм бортовая железная броня по сопротивляемости снарядам соответствовала 203-мм и 178-мм 'круппированной' броне, а палубная настилка толщиной 77,8 мм соответствовала 50,8-мм стальной броне, отчего корабль неоправданно нес на себе свыше 1000 т лишнего веса железной брони. Его старые 305-мм пушки вдвое меньшей длины были в четыре раза менее мощными в развитии дульной энергии, чем соответствующие орудия новых броненосцев. Не удовлетворяла и скорострельность, так как заряжались орудия 'Петра Великого' в течение 15 минут вместо 1,5 у новых кораблей.
Возможность коренной перестройки 'Петра Великого' в проектах А. Е. Леонтьева исключалась из-за отсутствия в то время в МТК сведений о метацентрической высоте. В Кораблестроительном отделении опасались, что по сравнению с броненосцами того же водоизмещения поздней постройки 'Петр Великий',
