Kể từ khi ba chiếc thuộc lớp Invincible được chế tạo vào năm 1905, đã không có chiếc tàu chiến-tuần dương nào được đóng thêm cho đến khi Indefatigable trở thành chiếc tàu chiến-tuần dương duy nhất được đóng trong Chương trình Hải quân 1908–1909. Một chính phủ mới thuộc Đảng Tự do lên nắm quyền vào tháng 1 năm 1906 đã yêu cầu cắt giảm chi tiêu hải quân, và Bộ Hải quân Anh đã đề xuất một kế hoạch được cắt giảm, yêu cầu đóng mới thiết giáp hạm dreadnought nhưng không có chiếc tàu chiến-tuần dương nào. Nội các đã bác bỏ đề nghị này, thay bằng hai tàu tuần dương bọc thép đã lạc hậu, nhưng cuối cùng đồng ý với đề xuất đóng một tàu chiến-tuần dương thay thế, sau khi Bộ Hải quân đã chỉ ra nhu cầu phải bắt kịp kế hoạch chế tạo hải quân của Đức vừa mới được công bố, cũng như duy trì nền công nghiệp pháo hạng nặng và chế tạo vỏ giáp của Anh Quốc. Thiết kế sơ thảo của Indefatigable được chuẩn bị vào tháng 3 năm 1908, và thiết kế sau cùng, hơi lớn hơn so với Invincible và cải thiện cách sắp xếp bảo vệ, được chấp thuận vào tháng 11 năm 1908. Một thiết kế lớn hơn với vỏ giáp và sự bảo vệ dưới nước tốt hơn đã bị loại bỏ do quá tốn kém.[4]

Indefatigable có chiều dài chung 590 ft (179,8 m), mạn thuyền rộng 80 ft (24,4 m), và độ sâu của mớn nước là 29 ft 9 in (9,1 m) khi đầy tải nặng. Các con tàu có trọng lượng choán nước là 18.500 tấn Anh (18.800 t), và lên đến 22.130 tấn Anh (22.490 t) khi đầy tải nặng.[5] Các turbine của nó được thiết kế để cung cấp công suất 43.000 mã lực càng (32.065 kW), nhưng đã đạt đến trên 55.000 shp (41.013 kW) ở chế độ cưỡng bức khi chạy thử máy vào năm 1911. Nó được thiết kế để có được tốc độ 25,8 hải lý trên giờ (47,8 km/h; 29,7 mph), nhưng đã đạt đến 26,89 hải lý trên giờ (49,80 km/h; 30,94 mph) khi chạy thử máy.[6]

Dàn pháo chính của Indefatigable bao gồm tám khẩu pháo BL 12 in (300 mm) Mark X đặt trên bốn tháp pháo nòng đôi BVIII* vận hành bằng thủy lực. Hai tháp pháo tận cùng phía trước và phía sau được bố trí trên trục dọc và được đặt tên lần lượt là 'A' và 'X'. Hai tháp pháo bên mạn 'P' và 'Q' được đặt so le giữa tàu theo hình thang giữa các ống khói, tháp pháo 'P' bên mạn trái và thường hướng ra trước trong khi tháp pháo 'Q' bên mạn phải và thường hướng ra sau; khả năng bắn chéo qua mạn có một số giới hạn. Dàn pháo hạng hai của chúng bao gồm mười sáu khẩu BL 4 in (100 mm) Mk VII được đặt trên cấu trúc thượng tầng.[7] Nó cũng được trang bị hai ống phóng ngư lôi ngầm 17,7 inch (450 mm) hai bên mạn, phía sau tháp pháo 'X', và mang theo 12 quả ngư lôi.[8]

Indefatigable độc đáo so với các tàu chiến-tuần dương Anh khác do có một tháp quan sát và tín hiệu bọc thép đặt sau tháp chỉ huy, được bảo vệ bởi vỏ giáp dày 4 inch (102 mm). Tuy nhiên, tháp quan sát này ít được sử dụng do tầm nhìn bị che khuất bởi tháp chỉ huy phía trước và cột ăn-ten cùng cấu trúc thượng tầng phía sau nó.[9] Trong một đợt tái trang bị trước chiến tranh, một máy đo tầm xa 9 foot (2,7 m) được bổ sung trên nóc tháp pháo 'A', và tháp pháo này được trang bị để điều khiển toàn bộ dàn pháo chính như một hệ thống dự phòng cho bộ điều khiển hỏa lực chính.[10]

Cải biến trong chiến tranh

Indefatigable nhận được một khẩu QF 3 inch 20 cwt[Ghi chú 1] phòng không trên bệ MkII góc cao vào đợt tái trang bị tháng 3 năm 1915.[11] Nó được cung cấp 500 quả đạn.[12] Tất cả các khẩu pháo 4 inch được đặt trong các tháp pháo ụ và được che chắn trong một đợt tái trang bị vào tháng 11 năm 1915 để bảo vệ khẩu đội khỏi thời tiết và hoạt động của đối phương, mặc dù hai khẩu tận cùng phía đuôi được tháo dỡ vào lúc đó.[12]

Nó được bổ sung một hệ thống kiểm soát hỏa lực trong giai đoạn từ giữa năm 1915 đến tháng 5 năm 1916, tập trung việc điều khiển dàn pháo chính vào tay sĩ quan chỉ huy hỏa lực. Các pháo thủ tại tháp pháo chỉ cần làm theo các chỉ dẫn về góc nâng và góc xoay bằng con trỏ để hướng khẩu pháo đến mục tiêu. Điều này giúp cải thiện đáng kể độ chính xác nhờ hạn chế ảnh hưởng của sự chòng chành con tàu trên sự phân tán của đạn pháo bắn rời rạc; ngoài ra sĩ quan chỉ huy cũng dễ dàng trinh sát điểm rơi của đạn pháo.[13]