Okręt był konstrukcji drewnianej, o napędzie centralnym kołem łopatkowym, ukrytym w tylnej części kazamaty. Część nadwodna była przykryta czworoboczną kazamatą o silnie pochylonych ścianach z grubego drewna (61 cm z przodu i 30 cm z boków i tyłu)D. Canney, The Old..., s.51. Kazamata była częściowo opancerzona płytami żelaznymi grubości 63 mm – na przedniej ścianie oraz pas długości ok. 18,3 m na bokach na śródokręciu, w rejonie kotłowni i maszynowni. Również sterówka była pokryta żelazem grubości 32 mm, na podkładzie drewnianym.
Z powodu wrażliwości nieopancerzonej przedniej części ścian bocznych na ostrzał, część okrętów miała wzmacnianą osłonę w sposób improwizowany. Na „Cairo” w tym miejscu były przykręcone poziomo zagięte szyny kolejowe, od przedniej ściany kazamaty do pierwszej strzelnicy burtowej (prawoburtowe szyny zachowały się do chwili obecnej). Łączna masa pancerza na „Cairo” sięgnęła 122 tony (przy początkowej specyfikacji 75 ton)D. Canney, The Old..., s.52.