5000噸以內（透過巴拿馬運河的標準），可是，很快工程師就發現，如果要嚴格限制戰列艦的排水量的話，在當時的條件下，不可能建造出比“依阿華”級戰列艦更好的戰艦了。可問題是，如果增大排水量的話，那麼戰列艦就無法透過巴拿馬運河，在太平洋與大西洋之間往返的時候。就只能繞道南美洲南部地合恩角，這將非常的麻煩，會使航線延長數千海里。美國海軍再三權衡之後，認為壓制敵人才是關鍵，因此最終放寬了設計標準，不再嚴格要求限制戰艦的排水量，甚至到後來也不要求限制戰艦的最大寬度與最大吃水深度（這兩項也是透過巴拿馬運河的重要指標）。
放寬了手腳之後，工程師很快就確定了戰列艦的主要效能指標。在最初的設計中，其標準排水量為60500噸，滿載排水量達到了73500噸。而日本的“大和”級地這兩項資料分別為62315噸與68200噸。也就是說，“蒙大拿”級在建造服役之後，將是美國曆史上，也是世界上最大的戰列艦。設計工作在42年7月中旬就完成了，美國海軍對其設計指標也相當滿意，並且隨後就安排了費城，紐約，以及諾福克的幾家造船廠進行建造。可是。該級戰列艦的建造工作並非一帆風順。
在最初的設計中。“蒙大拿”級除了巨大的排水量之外，其艦長達到了282米，寬37米，吃水12米。後兩項資料已經超過了巴拿馬運河的最大通航能力，同時也超過了當時世界上其他的戰列艦。而在最初設計的時候，因為美國工程師認為日本的“大和”級比唐帝國的“新省會”級地戰鬥力更為強悍，因此將設計目標直接對準了“大和”級，而不是“新省會”級，最終導致其排水量劇增。
為了能夠應付460毫米口徑主炮的威脅，“蒙大拿”級採用的是50倍徑的16英寸主炮，透過增加一座三聯裝炮塔的方式提高了戰列艦的火力密度，從而提高了戰列艦的打擊能力。毫無疑問，這個決策是相當正確的。如果當時美國海軍決定採用更大口徑的主炮的話。不但在研製上需要花費不少的時間，而且也不可能在戰列艦上安裝四座三聯裝炮塔，另外相關的設計也需要改動，還得重新研製一些配套的零備件，這講是異常麻煩的事情。而事實也證明，日本海軍用的45倍徑的460毫米主炮除了在射程上要比50倍徑的16英寸主炮，以及唐帝國海軍使用的50倍徑的400毫米主炮稍微遠一點之外，在其他的效能，特別是穿甲能力方面並沒有超出多少。而在射速，以及火炮身管壽命，火力密度等方面，反而差了不少。而當時透過增加主炮身管長度，來提高主炮的威力，也正是唐帝國海軍在戰爭期間選擇的一條捷徑。美國人做出的同樣選擇不但最終提高了戰列艦的火力，同時也減少了麻煩。
實際上，50倍徑的16英寸主炮的威力並不小。在使用1225公斤的重型穿甲彈的情況下，可在3萬碼的距離上擊穿581毫米厚的垂直裝甲鋼板，在2萬碼的距離上的穿甲威力達到了521毫米。而當時戰列艦的交戰距離多在2萬碼以內，而沒有任何一艘戰列艦，包括“蒙大拿”級在內，有著500毫米以上厚的主裝甲！也就是說，“蒙大拿”級的主炮不但可以轟穿任何一個對手的主裝甲，同時還能夠擊穿自己的主裝甲！而為了提高生存能力，“蒙大拿”級的裝甲比“依阿華”級提高了一個檔次。“依阿華”級的主裝甲厚度只有16英寸，而“蒙大拿”級提高了100毫米，達到了500毫米的厚度。這已經是當時能夠加裝的最厚的裝甲了，可在越來越厲害的穿甲彈面前，這仍然顯得有點單薄。
相比較一下，當時唐帝國海軍在“新省會”級上使用的55倍徑的400毫米主炮在使用26式穿甲彈的時候，可以在3萬碼的距離上打穿400毫米厚的垂直裝甲鋼板，在2萬碼的距離上的穿甲能力達到了550毫米。雖然“新省會”級的主炮在使用了更長的身管，以及更好的穿甲彈之後，其穿甲威力在“蒙大拿”級之上，但是，“新省會”級的主裝甲厚度只有420毫米，大概等同於美國海軍500毫米厚的裝甲鋼板。也就是說，在2萬碼的交戰距離之內，“新省會”級戰列艦有很大的把握擊穿對方的裝甲，可同時也會被“蒙大拿”級的主炮給洞穿。
除了增強主炮威力。提高火力密度，並且加厚裝甲之外，“蒙大拿”級還採用了很多先進的技術。比如，單獨設定每一個動力艙，這樣就提高了動力艙的生存能力，避免某一個動力艙進水而導致相鄰的動力艙也進水，最終使戰艦失去所有的動力。而在動力艙之間設定的垂直裝甲鋼板，還避免被一發炮彈打掉幾個動力艙的危險。