Trong một nỗ lực nhằm giữ cho tải trọng nằm trong giới hạn của Hiệp ước, trong khi vẫn có thể trang bị một dàn pháo chính lên đến mười khẩu 203 mm (8 inch), lườn tàu được chế tạo bằng kỹ thuật hàn, và đai giáp khá mỏng chỉ thay đổi từ 60 đến 100 mm (2,5 đến 4 inch). Vỏ giáp này không đủ để bảo vệ những phần trọng yếu của nó khỏi đạn pháo 203 mm (8 inch) của đối phương và không dày hơn vỏ giáp của tàu tuần dương trang bị pháo 152 mm (6 inch). Trong thực tế, Pensacola và Salt Lake City được xếp loại là những tàu tuần dương hạng nhẹ do chỉ có lớp vỏ giáp tối thiểu, cho đến khi được phân lớp lại vào tháng 7 năm 1931 như là tàu tuần dương hạng nặng, vì theo thông lệ quốc tế vào lúc đó, mọi tàu tuần dương có cỡ pháo lớn hơn 152 mm (6 inch) đều là tàu tuần dương hạng nặng. Sàn tàu ngang bằng và dàn pháo chính được phân phối đồng đều cho phía trước và phía sau, chúng trông đẹp mắt và được bố trí cân bằng. Dàn hỏa lực chính bao gồm mười khẩu 203 mm (8 inch), gồm hai tháp pháo nòng đôi trên sàn tàu chính và hai tháp pháo ba nòng cao hơn hai tầng. Mọi khẩu pháo trong mỗi tháp pháo đều được gắn chung trên một bệ duy nhất, nên không thể nâng lên độc lập với nhau. Không may là do sự sắp xếp dàn pháo chính một cách bất thường, và cột ăn-ten phía trước ba chân nặng nề, chúng bị nặng đầu và có xu hướng bị lật nghiêng. Điều này phối hợp khoảng sáng lườn tàu phía trước nhỏ làm cho chúng trở thành những tàu đi biển kém so với các thiết kế sau này.