При одинаковой длине и ширине с "Адмиралом Лазаревым" и "Адмиралом Грейгом" (75,6; 13,1 м) двухбашенные броненосные фрегаты отличались лишь более заостренными обводами, увеличенной до 4,9 м осадкой и уменьшенным до 3196 т водоизмещением. Заказ на их постройку получил завод П.Ф. Семянникова и В.А. Полетики. Контрактная стоимость каждого корабля составляла 796 тыс. руб. Окончательно подготовить их к сдаче требовалось в июле 1 868 г.

Вертикальный киль имел по спецификации толщину 14,3, высоту 914 мм; горизонтальный киль выполнялся из двух листов – верхнего толщиной 15,9 и нижнего 22,2 мм; листы первого пояса днища имели толщину 17,5 мм. Узел киля с обеих сторон крепился угольниками 102x102x15,9 мм на заклепках. Каждый пятый из флоров, расставленных через 1,22 м, выполнялся водонепроницаемым; предусматривалось шесть главных водонепроницаемых переборок; против железной брони шпангоуты ставились через 0,61 м.

Не менее чем на половине длины корпуса в средней части устанавливались скуловые кили по типу батареи "Не тронь меня". Деревянная подкладка под броню выполнялась из двух слоев ост-индского тика суммарной толщиной 457 мм. Поверх подкладки также на сквозных болтах навешивались 114-мм броневые плиты, установленные заподлицо с обводом корпуса. Плиты пояса брони по ватерлинии и верхнего в средней части выполнялись толщиной 114, а с 15 м от оконечностей – 89 мм. Нижний (третий) пояс брони в средней части корпуса имел толщину в 102, а в оконечностях 76-89 мм. Нижнюю палубу набирали из сосновых брусьев толщиной 102 мм, такой же настил шел поверх 25,4-мм железной верхней палубы.

Отсеки крюйт-камер и бомбовых погребов выполнялись полностью из железных листьев, обшивались изнутри деревом, снабжались клапанами и приводами для затопления и осушения. Потолки крюйт-камер имели снаружи защитный слой из водонепроницаемых спаянных свинцовых листов толщиной 3,1 мм. Для погрузки угля предусматривались чугунные люки с крышками и железными трубами.

В соответствии с контрактом от 23 мая 1866 г. Невский завод изготавливал для обоих кораблей котлы (давление пара 1,76 атм) и главные паровые машины – горизонтальные прямого действия с двумя цилиндрами (диаметр 1730, ход поршня 910 мм, частота вращения 70 об/мин). Для питания четырех главных и одного вспомогательного котлов предусматривалась "снабжающая помпа" с приводом от специальной автономной паровой машины. Гребной винт выполнялся со съемными лопастями. Суммарная масса энергетической установки (без приводов вращения башен) ограничивалась 370 т.

Уже в ходе постройки, начавшейся в сентябре 1865 г., эти трехбашенные корабли так же, как и два предыдущих, претерпели разнообразные конструктивные изменения и усовершенствования. В числе многих новшеств – двойная наружная обшивка корпуса в носовой части, двухслойная броневая (верхняя) палуба, балансирные рули, повышенные комингсы люков, потолочное (вместо трюмного) размещение вентиляционных магистралей и установка в них клинкетов для предотвращения (по опыту аварии "Смерча") распространения воды по трубам вентиляции. В целях обеспечения непотопляемости двойное дно продолжили до самых оконечностей корпуса, для усиления прочности увеличили число бимсов, толщину бортовой брони решили увеличить со 114 до 152 мм. Применили распространенную тогда "слоеную конструкцию" из железных плит, листов, угольников и тиковых брусьев.

При меньшей, чем 152-мм суммарной толщине железа, такая конструкция считалась равнопрочной сплошной 152-мм плите. Чтобы компенсировать вызванную усилением брони 240-тонную перегрузку, пришлось увеличить осадку на 0,3 м и соответственно увеличить высоту корпуса. Менялся и теоретический чертеж – обводы заострялись, а седловатость палубы устранялась.

В июле 1866 г. встал вопрос о новом усилении бронирования. Испытания на Волковом поле показали, что 114-мм броня, считавшаяся надежной против ядер в начальный период броненосного судостроения, с появлением нарезных 203-мм орудий пробивается навылет со значительных расстояний. Для увеличения толщины брони специально назначенная комиссия под председательством адмирала И.И. фон Шанца признала необходимым снять с трехбашенных кораблей по одной башне с двумя орудиями. Приглашенный для обсуждения вопроса генерал Э.И. Тотлебен подтвердил, что решение об уменьшении числа орудий на всех четырех фрегатах с 24 до 16 не нанесет заметного ущерба достаточно мощной системе морской обороны Кронштадта.

Снятая вместе с орудиями, механизмами и боеприпасами башня облегчила корабль на 126 т, из которых 49 предназначались для увеличения брони двух оставшихся башен, а остальные – на бортовую. В связи со смещением башен к середине корпуса сдвигалось на 2,4 м к носу и машинное отделение, удлинялся гребной вал, менялись расположение и конструкция двух поперечных переборок.

Работы грозили затянуться в связи с несвоевременной поставкой более толстых броневых плит, которые толще 114 мм на Ижорском заводе еще не прокатывались. Однако адмирал И.И. фон Шанц подчеркивал, что "при современном состоянии дела броненосного судостроения и морской артиллерии" усиление брони необходимо, невзирая на возможное удорожание и увеличение сроков готовности кораблей.

В конце концов, перемены коснулись лишь двух кораблей Невского завода. Изменили чертежи башен и боевой рубки, усовершенствовали крепления броневых плит, применив под болты восьмигранные шайбы с каучуковой прокладкой производства товарищества Российско-американской резиновой мануфактуры (ныне объединение "Красный треугольник").

Целый ряд новых выгородок и переборок сооружался в районе дымовой трубы, вентиляторов, крюйт-камер, бомбовых погребов, цепных ящиков; удлиненный румпель снабдили подвижной муфтой, убрали вагранку, переделали фундаменты под центробежные насосы, упразднили откидной фальшборт, оборудовали навесную палубу (штормовой мостик) и т. д. В итоге сверхконтрактные работы только за 1865-1869 гг. оценивались суммой свыше 270 тыс. руб. Дополнительным заказом стал бронзовый бюст П.В. Чичагова, выполненный за 600 руб. скульптором Эрмитажа Кузнецовым "Адмирал Спиридов" сошел на воду 16 августа, "Адмирал Чичагов" 1 октября 1868 г. Для перехода в Кронштадт после освобождения от спусковых полозьев фрегаты удифферентовали до осадки на ровный киль 2,92 м.

В Кронштадте достройку кораблей продолжили: обшивка броней завершилась в июле 1869 г. Работы по сборке башен остановились – задерживалась поставка броневых плит, двутаврового железа для стоек и крыш. По приказанию управляющего Морским министерством адмирала Н.К. Краббе пришлось в июле 1870 г. ставить плиты, контрольные образцы которых не прошедшие испытания стрельбой. В следующем году на кораблях установили паровые брашпили производства Кронштадтского пароходного завода.

В процессе службы, при известном столкновении с "Адмиралом Лазаревым" в 1871 г., на "Адмирале Спиридове" лопнули от удара два болта в носовом отсеке, но вода в отсек почти не просачивалась. "Случай этот может быть назван полезным сроком, ибо он показал, что двойное дно, служа отличным предохранительным средством против затопления судна, вместе с тем его большой опасности быть опрокинутым, способствуя крену", – так квалифицировали специалисты происшедшее.

Действительно, необходимость выравнивания крена путем затопления отсеков противоположного борта явилась одним из важных выводов комиссии адмирала С.С. Лесовского. Рекомендовалось также установить магистральную трубу, необходимую для сосредоточения всех водоотливных средств на откачивание воды из любого отсека. Особое внимание отводилось разработанным лейтенантом С.О. Макаровым предложениям по улучшению непотопляемости кораблей, усиливался надзор за обеспечением плотности заклепочных швов, важной оказалась рекомендация о необходимости проверки водонепроницаемости отсеков путем налива воды во время постройки кораблей.

Для ослабления силы таранного удара при возможных столкновениях адмирал Г.И. Бутаков предложил снабдить таран обыкновенным шарниром с доской, что позволяло рассредоточить удар на большой площади борта. Натурная модель такого приспособления и явилась, по-видимому, образцом для предложенной позднее С.О. Макаровым защитной конструкции "намордника" таранов для кораблей в мирное время.

Работы по улучшению непотопляемости фрегатов, совершенствованию водоотливных средств и системы вентиляции выполнялись под руководством адмирала А.А. Попова при непосредственном участии и по чертежам вызванного с эскадры Тихого океана С.О. Макарова. Всесторонне испытывались управляемость и мореходные качества кораблей, в том числе и в штормовых условиях, а при качке в походах от Кронштадта до Ревеля выполнялись боевые стрельбы.

Тем не менее, перегрузка давала себя знать. Так, при испытаниях в 1871 г. "Адмирала Чичагова" проектной осадки носом 4,63 и кормой 5,44 м удалось добиться лишь после того, как были сняты два кормовых орудия, половина запаса угля (130 т) и практически весь боезапас. Перегруженными вышли корабли и на мерную линию летом 1873 г. Вместо проектных 3196 т водоизмещение "Адмирала Спиридова" возросло до 3587, а "Адмирала Чичагова" – до 3505 т. Мощность механизмов на обоих кораблях составила около 2000 л.с., а средняя скорость во время четырех пробегов достигла соответственно 10,2 и 10,47 уз (трехлопастные винты системы Грифитса имели диаметр 4,5 и шаг 5,3 м). Расход угля составил 2 т/ч, что при запасе около 280 т обеспечивало дальность плавания полной скоростью до 1400 миль.

Для ликвидации перегрузки планировалось осенью 1873 г. уменьшить осадку кораблей, распилив их корпуса и введя в каждый центральную вставку. Проект остался неосуществленным, и тогда А.А. Попов предложил в целях разгрузки снять с фрегатов боевые рубки, а две 229-мм пушки в каждой башне заменить на одну 280-мм более мощную и более легкую.

"Уменьшить число орудий, но зато увеличить их калибр и цельность выстрелов есть отличительное направление морской техники в настоящее время", – напоминал адмирал. Такая замена снижала перегрузку, причем вес бортового залпа не уменьшался, а точность стрельбы из одного орудия, при которой исключалось влияние погрешности при наведении двух орудий, повышалась. Предложение А. А. Попова удалось осуществить сначала на "Адмирале Спиридове" (к навигации 1874 г.), а затем и на "Адмирале Чичагове" (к осени следующего года).

Эти самые мощные после "Петра Великого" корабли русского флота совершенствовались и в последующие годы. Заменялись расслоившиеся броневые плиты, улучшалась водонепроницаемость палуб и переборок, повышались под руководством С.О. Макарова надежность и эффективность водоотливных средств.

Угроза появления на Балтике английского флота заставила в 1877 г. подвергнуть водонепроницаемые переборки фрегатов новым испытаниям, довооружить их 229-мм мортирами, а для защиты от миноносцев установить на крышах башен по две 87-мм пушки.

В 1877 г. фрегаты входили в состав отряда башенных кораблей, затем Практической эскадры Балтийского флота и его учебных отрядов. В 1883 г. на "Адмирале Спиридове" успешно прошла испытания разработанная С.О. Макаровым система быстрого разведения пара в котлах (вода в них предварительно подогревалась паром вспомогательного котла). Уже через 7,5 минуты фрегат мог дать ход, а еще через 4 развивал полную 10-узловую скорость.

По заданию флаг-капитана Практической эскадры С.О. Макарова "Адмирал Чичагов" в 1885 г. участвовал в обследовании подходов к побережью Рижского залива – шла подготовка к обороне от вражеского десанта. Кстати, в то время на первом из фрегатов еще сохранялось значительное парусное вооружение (715 м² ), которое позволяло в галфинд и бакштаг развивать скорость до 1,5-2 узлов. Гораздо меньшая парусность "Адмирала Чичагова" (265 м² ) использовалась моряками лишь для ослабления качки на волнении и облегчения рулевого управления, так как за штурвалом находилось, как правило, одновременно до 8 матросов.

В связи с возросшей угрозой скорострельной артиллерии решили по предложению командующего Практической эскадры вице-адмирала К.П. Пилкина установить на мостиках кораблей новые стальные боевые рубки, применить паровые рулевые машины, прикрыв идущие в рубку приводы трубой с толщиной стенки 25,4 мм. Опытную рубку управляющий Морским министерством адмирал И.А. Шестаков приказал в 1887 г. установить на "Адмирале Спиридове".

В период кампаний 1896-1898 гг. "Адмирал Чичагов" находился в составе Практической эскадры под командованием контр-адмирала С.О. Макарова, высоко ценившего все четыре "прекрасных", по его словам, башенных фрегата. Планы их перевооружения более дальнобойной артиллерией, а также замены энергетической установки (это, по мнению Степана Осиповича, увеличило бы скорость до 13 уз) не осуществились; заменили лишь котлы.

В 1890-1900 гг. в вооружение кораблей добавили скорострельные пушки. На "Спиридове" их было четыре 37-мм, одна 47- и одна 64-мм. Благодаря установленной динамо-машине он был вооружен и прожектором. Увеличившееся число рубок изменило и внешний вид фрегатов, которые по классификации 1892 г. числились броненосцами береговой обороны, а с 1900 г. использовались в качестве "учебно-машинных судов" Кронштадтской машинной школы.

Во время русско-японской войны "Адмирал Чичагов" вместе с "Адмиралом Лазаревым" использовался для усиления береговой обороны Либавы. Разоружили фрегаты и вывели из строя в 1911 г. Притопленный на отмели у Ревеля "Адмирал Чичагов" использовался в качестве мишени для артиллерийских стрельб, а "Адмирал Спиридов" как угольный склад.

Постройка и служба фрегатов – важный этап в развитии отечественного судостроения и флота, первый опыт проектирования и постройки крупной серии

больших броненосных кораблей на отечественных верфях, из отечественных материалов. Все это позволило отработать проектную практику, технологию и организацию броненосного судостроения, способствовало широкому развитию и практическому внедрению выдающимся новатором того времени С. О. Макаровым приемов и средств непотопляемости кораблей. Они служили не только надежной защитой берегов Балтики, но и многие годы – кузницей кадров российского флота.