Với sự phát triển của đạn pháo nổ vào giữa thế kỷ 19, tàu chiến cần được bảo vệ bổ sung, và các tàu tuần dương bảo vệ bắt đầu được chế tạo vào khoảng năm 1880. Trên một tàu tuần dương bảo vệ, vỏ giáp được bố trí trên sàn tàu bên trong lườn tàu, bảo vệ cho nồi hơi và động cơ hơi nước. Những tàu tuần dương bảo vệ tiêu biểu có trọng lượng rẽ nước trong khoảng 2.500 đến 7.000 tấn, và được trang bị cho đến một tá pháo với cỡ nòng từ 100 đến 152 mm (3,9 - 6 inch). Chúng có khả năng đạt được tốc độ 33–43 km/h (18–23 knot).

Chiếc tàu tuần dương bảo vệ đầu tiên là một tàu chiến Chile Esmeralda mang tính đột phá. Được đóng tại một xưởng tàu thuộc quyền sở hữu của Armstrong Whitworth ở Elswick thuộc Anh Quốc, nó đã có ảnh hưởng đến một nhóm các tàu tuần dương bảo vệ được chế tạo tại cùng một xưởng đóng tàu và được gọi là những tàu tuần dương Elswick. Tháp cấu trúc thượng tầng, sàn tàu phía đuôi và sàn tàu gỗ được tháo bỏ thay thế bằng một sàn tàu bọc thép. Vũ khí trang bị cho Esmeralda bao gồm các khẩu pháo 254 mm (10 inch) trước mũi và phía đuôi tàu cùng các khẩu 152 mm (6 inch) cho các vị trí giữa tàu. Nó có thể đạt được tốc độ 33 km/h (18 knot) và chỉ vận hành thuần túy bằng hơi nước, với một trọng lượng rẽ nước không quá 3.000 tấn. Trong vòng hai thập niên tiếp theo sau, kiểu tàu tuần dương này trở thành cảm hứng cho sự phối hợp pháo hạng nặng, tốc độ cao và tải trọng nhẹ. Đáng ngạc nhiên, cho dù thế hệ tàu chiến trên xuất phát từ Anh, bản thân Hải quân Hoàng gia không sở hữu bất kỳ chiếc tàu tuần dương Elswick nào. Họ ưa chuộng các tàu tuần dương "hạng nhất" rất lớn và được trang bị vũ khí nặng, hoặc tàu tuần dương "hạng hai" hay "hạng ba" vũ trang nhẹ hơn được thiết kế cho vai trò bảo vệ thương mại hàng hải.

Khoảng năm 1910, vỏ giáp bắt đầu được cải thiện về chất lượng; và động cơ turbine hơi nước, nhẹ hơn và mạnh hơn so với động cơ ba buồng bành trướng đặt dọc, cũng được đưa ra sử dụng. Các tàu tuần dương bảo vệ hiện hữu trở nên lạc hậu vì chúng chậm hơn và bảo vệ kém hơn những con tàu mới. Nồi hơi đốt nhiên liệu dầu cũng được áp dụng, khiến các hầm than hai bên lườn tàu không còn cần thiết, nhưng lại làm mất đi sự bảo vệ mà chúng cung cấp. Tàu tuần dương bảo vệ được thay thế bằng "tàu tuần dương bọc thép nhẹ" với đai giáp hông và các sàn tàu bọc thép thay vì một lớp sàn tàu như trước đây, sau này sẽ phát triển thành tàu tuần dương hạng nặng.