Толщина главного бронепояса обоих «Шарнхорстов» составляла 380 мм. Внутри корпуса была установлена противоторпедная переборка из броневой стали толщиной 45 мм. Толщина главной бронепалубы – 50 мм, толщина бортовых скосов от бронепалубы к бронепоясу – 105 мм. На «Шарнхорсте» использовалась, главным образом, броня марки Wh (Wohan hart) из гомогенной стали. Броня Wh была более стойкой, чем крупповская броня КС (Krupp Cementic), из которой строились броненосцы «Дойчланд».
Экипажи «Шарнхорстов» насчитывали 1669 – 1840 человек.
Главный калибр состоял из девяти орудий SC С/28 калибра 280 мм, установленных в трех трехорудийных башнях – две башни в носу и одна в корме. Орудия главного калибра полностью идентичны орудиям главного калибра карманных линкоров. Вспомогательное вооружение представлено 12 пушками SC С/28 в четырех двухорудийных башнях и четырех одинарных установках. На момент вступления кораблей в строй средства ПВО включали 14 105-мм орудий SC С/33 в семи спаренных установках, 16 37-мм пушек SK С/30 в спаренных установках и десяти 20-мм зениток Flak-38 в одинарных установках. Накануне войны 20-мм зенитные автоматы сняли, взамен в 1941 г. установив счетверенные зенитки Flakvierling-38, также имевшие калибр 20 мм. На «Шарнхорст» поставили шесть счетверенных 20-мм зениток, максимум.
Оба корабля проектировались без торпедных аппаратов, но на оба броненосца в 1941 г. поставили по два 533-мм трехтрубных торпедных аппарата, торпедные аппараты были смонтированы на главной палубе. Эти торпедные аппараты ранее стояли на легких крейсерах кригсмарине, на «Шарнхорсты» их перенесли, ничего при этом не изменив. Торпедные аппараты стреляли стандартными парогазовыми торпедами G7.
Стрельба главного калибра управлялась с помощью пяти оптических дальномеров с базой 10,5 м. По одному дальномеру установлено на носовой и кормовой надстройках и по одному – на каждой башне главного калибра. В ноябре 1939 г. оба «Шарнхорста» установили РЛС FuMO-22, размеры антенны РЛС – 2 х 6 м. Антенны ставились выше оптического дальномера, установленного на носовой надстройке. Эти РЛС оставались на корабля до самого окончания карьеры броненосцев. Летом 1941 г. в Бресте над кормовыми оптическими дальномеров обоих кораблей поставили антенны системы FuMB Ant 6 Palau и FuMB 4. Эти антенны установили в преддверии начала операции «Церберус» – прорыва через Ла-Манш. «Шарнхорст» и «Гнейзенау» успешно прошли Английским каналом в феврале 1942 г.
Боевая карьера кораблей типа «Шарнхорст»
«Шарнхорст»
июль – сентябрь 1939 г. послеиспытательный ремонт в Вильгельмсхафене
21-27 ноября 1939 г. совместный с «Гнейзенау» выход к Исландии для введения в заблуждения противника – обеспечение прорыва «Графа Шпее» в Атлантику 23 ноября 1939 г. потоплен британский вспомогательный крейсер «Равалпинди»
18 – 20 февраля 1940 г. отмена совместного с «Гнейзенау» выхода (операция «Нордмарк») к Шетландским островам
7 апреля 1940 г. операция «Везерюбунг», вторжение в Норвегию; совместные действия с «Гнейзенау», патрулирование у западного побережья Норвегии
9 апреля 1940 г. короткий бой с линейным крейсером «Риноун», оба корабля не получили повреждений
4-9 июня 1940 г. совместный с «Гнейзенау» выход в Арктику (операция «Джюно») на перехват транспортов, осуществляющих эвакуацию союзников из Норвегии, возвращение в Тронхейм
8 июня 1940 г. потоплены авианосец «Глориес», эсминцы «Акаста» и «Эрдент»; получены повреждения торпедой, выпущенной эсминцем «Акаста»
11-13 июня 1940 г. атакован самолетом с авианосца «Арк Ройал» на стоянке в Тронхейме, повреждений нет
21 июня 1940 г. возвращение в Киль
июль – октябрь 1940 г. ремонт на Дойче Веерке в Киле
28 декабря 1940 – 3 января 1941 г.г. неудачная попытка прорыва в Атлантику
22 января – 23 марта 1941 г. успешный, совместно с «Гнейзенау», прорыв в Атлантику; в ходе рейда потоплено 22 судна водоизмещением 115 000 т, пройдено 17 800 миль; поход завершен в Бресте, Франция
23 июля 1941 г. переведен в Ла Паллис, Франция
24 июля 1941 г. поражен пятью бомбами, сброшенными с самолетов RAF
август 1941 г. переведен в Брест на ремонт
11-13 февраля 1942 г. операция «Церберус» – совместный прорыв с «Гнейзенау» и тяжелым крейсером «Принц Евгений» через Ла-Манш; подорвался на минах у побережья Дании, прибыл в Вильгельмсхафен
15 февраля 1942 г. переведен в Киль
февраль – октябрь 1942 г. ремонт на Дойче Верке
11 января 1943 г. попытка прорыва в Норвегию сорвана британской авиацией, вернулся в Киль
8-10 марта 1943 г. переведен в Альтафьорд, Норвегия
6-9 сентября 1943 г. операция «Сицилиен» – совместный с «Тирпицем» обстрел Шпицбергена, высажена десантная партия
25 декабря 1943 г. операция против конвоя JW-55B
26 декабря 1943 г. бой при Норд-Капе, столкновение с британскими крейсерами; получил два прямых попадания 8-дюймовых (203 мм) снарядов с крейсера «Норфолк», выведен из строя радар; позже в другом бой дважды поразил крейсер «Норфолк» 11 дюймовыми снарядами; еще позже добился попаданий в линкор «Дюк оф Йорк»; четыре выпущенных британскими эсминцами торпеды лишили корабль хода; получил полпадания минимум еще десяти торпед и тяжелых снарядов орудий линкора «Дюк оф Йорк» в результате чего затонул; спасено 36 человек из состава экипажа
«Гнейзенау»
7-10 октября 1939 г. прерван поход к побережью Норвегии
21 – 27 ноября 1939 г. совместный с «Шарнхорстом» выход к Исландии
18-20 февраля 1940 г. прерван совместный с «Шарнхорстом» поход к Шетландским островам
7 апреля 1940 г. операция «Везерюбунг» – вторжение в Норвегию; патрулирование у западного побережья Норвегии
9 апреля 1940 г. короткое столкновение с линейным крейсером «Ринаун», получил три прямых попадания снарядов
12 апреля 1940 г. встал на ремонт в Вильгельмсхафене
4-9 июня 1940 г. совместный с «Шарнхорстом» поход в Арктику, возвращение в Тронхейм
8 июня 1940 г. потоплены авианосец «Глориес», эсминцы «Акаста» и «Эрдент»; повреждений нет
10-11 июня 1940 г. неудачная попытка прорыва в Атлантику, вернулся в Тронхейм
20 июня 1940 г. ложный выход из Тронхейма с целью обеспечения перехода «Шарнхорста» в Киль; получил попадание выпущенной британской субмариной «Клайд» торпедой в носовую часть; вернулся в Тронхейм
25 – 27 июля 1940 г. переведен в Киль
июль – сентябрь 1940 г. ремонт на Дойче Веерке в Киле
28 декабря 1940 – 3 января 1941 г.г. неудачная попытка совместного с «Шарнхорстом» прорыва в Атлантику
22 января – 23 марта 1941 г. успешный совместный с «Шарнхорстом» прорыв в Атлантику; в рейде потоплено 22 судна общим тоннажем 115 000 т, пройдено 17 800 миль; возвращение в Брест
6 апреля 1941 г. попадание в порту Брест сброшенной с самолета торпеды
10 апреля 1941 г. попадание четырех авиационных бомб