Калибр главной артиллерии немцев был немного меньше, чем у англичан (280 мм против 305 мм). Так было на всех крупных кораблях немецкого военно-морского флота, за исключением последних проектов («Байерн», «Макензен»). Это постоянно обосновывалось тем, что немецкие орудия по своим баллистическим качествам были равноценны иностранным более высокого калибра. Но вместо этого можно было бы пойти другим путем, то есть выбрать точно такой же калибр, что и у потенциального противника, и тем самым обеспечить себе превосходство в силе артиллерийского огня.

Однако увеличение калибра при неизменном числе артиллерийских стволов привело бы к значительному повышению веса артиллерии. Это могли бы уровнять за счет уменьшения веса бронирования, поскольку часть водоизмещения, идущая на вооружение, была значительно меньше, чем на бронирование. На «Фон– дер-Танне» вес всей артиллерии, включая боеприпасы, составлял 10% от нормального водоизмещения, против 33,3% на бронирование. Поэтому увеличение калибра главной артиллерии не намного ослабило бы бронирование, поскольку составляло относительно бронирования небольшую величину.

Таким образом, хотя для перехода на больший калибр уже не однажды можно было пойти на некоторое увеличение водоизмещения корабля, но, согласно закону Германии о флоте и по причине экономии средств, необходимо было всегда держаться нижней границы водоизмещения, по сравнению с однотипными кораблями других стран. Кроме того, поскольку линкоры типа «Нассау» были вооружены главной артиллерией калибра 280 мм, то и для «Фон-дер-Танна», очевидно, еще и с целью унификации, был выбран точно такой же калибр главной артиллерии.

Оси орудий были расположены над палубой довольно высоко. Их высота над ватерлинией составляла 9,9 м для носовой башни и 7,7 м для остальных. Установки орудий главного калибра образца 1907 г. имели электрические приводы вертикальной наводки орудий и поворота башен.Как и большинство подобных башен, они имели рабочую камеру, подачную трубу и нижний подъёмник как единую часть поворотной системы, жестко связанную с башней. Как это часто бывало на немецких кораблях, размещение снарядного и зарядного погребов у разных башен было различным. У носовой башни снарядный погреб размещался на палубной платформе, а зарядный над ним на нижней палубе.

Корпус линейного крейсера «Фон-дер-Танн» во время спуска на воду 20 марта 1909 г. и на достройке

Бронированная палуба располагалась на уровне средней палубы между концами барбетов. У кормовой башни расположение снарядного и зарядного погребов было обратным. У бортовых башен зарядные погреба располагались на палубных платформах, а снарядные погреба размещались ниже в трюме.

Немецкие приборы центрального управления стрельбой были лучше английских, которые к тому же были предназначены только для горизонтальной наводки. Они были установлены на постах управления огнем артиллерии главного и среднего калибров линейного крейсера «Фон-дер-Танн» в середине июня 1915 г.

Артиллерия среднего калибра в количестве десяти скорострельных орудий калибра 150 мм с длиной ствола 45 калибров (6 750 мм) в установках образца 1906 г. располагалась в батарее главной палубы между передней дымовой трубой и грот-мачтой. Она была предназначена для ведения огня по всем видам корабельных и береговых целей, поэтому общий боекомплект составлял 1500 снарядов или 150 на орудие, включая бронебойные и фугасные, как с донным, так и головным взрывателем.

Орудия могли вести огонь на дальность до 13 500 м (73 каб.), а при применении снарядов с оживальной частью, появившихся в 1916 г., дальность стрельбы орудий увеличивалась до 16 800 м (91 каб.).Установка батареи 150-мм орудий, несомненно, оправдала себя. Англия на последующих типах линейных крейсеров также была вынуждена установить артиллерию среднего калибра, которой она пренебрегла на кораблях первой серии.

Вспомогательная артиллерия состояла из 16 скорострельных орудий калибра 88 мм с длиной ствола 45 калибров (3 960 мм) в установках образца 1906 г. Она была равномерно размещена в передней и задней надстройках, на верхней палубе в носовой части и на главной в корме корабля и предназначалась для стрельбы по морским целям. Общий боекомплект составлял 3 200 фугасных выстрелов (200 на орудие), которые были снабжены как головными ударными взрывателями, так и донными с временным замедлением.

В начале 1916 г. четыре орудия кормовой надстройки заменили двумя 88-мм зенитными орудиями в установках образца 1913 г. с углом возвышения 70°. В 1916 г. демонтировали 12 оставшихся 88-мм орудий, предназначенных для стрельбы по морским целям. Торпедное вооружение состояло из четырех подводных торпедных аппаратов калибра 450 мм: один носовой, один кормовой и два бортовых перед барбетом носовой башни вне зоны действия противоторпедной переборки с общим боекомплектом 11 торпед.

Хотя вооружение «Фон-дер-Танна» по составу и расположению почти полностью соответствовало вооружению первых английских линейных крейсеров с артиллерией главного калибра 305 мм, он имел значительно лучшую броневую защиту. Бронированию «Фон-дер– Танна», как и всех своих военных кораблей, немцы придавали самое большое зйачение. Вес крупповской цементированной брони составлял 33,3% нормального водоизмещения, а у следующих типов немецких линейных крейсеров это соотношение было ещё больше.

По сравнению с «Инвинсиблом» бортовая броня «Фон-дер-Танна» имела много большую протяженность (она простиралась в середине корабля до верхней палубы, в то время как британский корабль имел только узкий пояс в районе ватерлинии) и большую толщину (250– 150 мм против 150-100 мм у англичан). Она состояла из двух броневых поясов, из которых верхний броневой пояс батареи среднего калибра опирался на нижний — главный броневой пояс.

Главный броневой пояс простирался от переднего края носовой башни до заднего края кормовой и был установлен на прокладке из тикового дерева толщиной 50 мм. По главной ватерлинии толщина главного броневого пояса составляла 250 мм против 180 мм у «Блюхера» и высоту 1,22 м, из которых 0,35 м уходило ниже главной ватерлинии. У нижней кромки пояса в 1,6 м ниже главной ватерлинии (в районе главной палубы) он постепенно уменьшался до 150 мм.

В оконечностях корабля броневой пояс заканчивался поперечными прямыми 180-мм переборками, а бортовая 120-мм броня продолжалась до носовой части утоньшаясь до 100 мм. В кормовой части броневой пояс толщиной 120 мм заканчивался на расстоянии 3,5 м от кормы переборкой (толщиной 100 мм) и продолжался дальше в корму толщиной 100 мм (с нижней кромкой толщиной 80 мм) немного ниже главной палубы. Бронирование верхнего броневого пояса (батареи среднего калибра) состояло из 150-мм плит.