年至年的日俄战争中，双方爆发了几次海战，从中得出的经验表明，军舰配备的大口径主炮威力强弱是决定胜负的首要条件。年，英国建造满载排水量吨，航速21节的无畏号战列舰，该舰装有10门毫米主炮，其火力之强在当时各海上强国中是绝无仅有的，一时成为各国新造主力舰效仿的标杆。

年，英国建造了第一艘战列巡洋舰常胜号，舰上装有8门毫米主炮，排水量吨，航速26.5节。战列巡洋舰比战列舰吨位小、装甲稍薄，但是机动性突出，这两种军舰都被列为主力舰。其他列强在发展军备方面也不甘示弱，年，沙皇俄国开始建造无畏级战列舰叶卡捷琳娜号、亚历山大三世皇帝号和玛莉娅皇后号，这几艘舰排水量均为吨，装备4座三联装毫米主炮，航速23节。巨舰大炮主义战略思想的产生和发展，使战列舰成为各海上强国军备竞赛的首要目标。

美国此时建造的战列舰主炮口径在~、毫米，还建造了独出心裁的叠层炮塔战列舰。为了继续保持海军第一的位置，英国建造了装有10门毫米主炮的奥赖恩号战列舰，其排水量达吨。这一时期各国新建的此种类型战列舰，被称为超无畏舰。

列强们在海军领域进行激烈的军备竞赛，使主力舰越造越大、配置提高，高昂的建造费用成为各国沉重的财政负担。为了不在无休止的竞争下去，-年有关国家召开了华盛顿会议，签订了限制海军军备的条约，对英美日法意五国主力舰大小和武备进行了具体规定。

条约对各国主力舰排水量限定为不得超过00吨，主炮口径不能超过毫米，各国主力舰保有量的艘数和总排水量具体规定为：英国20艘，吨；美国18艘、吨；日本10艘，吨；法国10艘，吨；意大利10艘，吨。年11月28日，英国开工的纳尔逊级战列舰是限制海军条约内建成仅有的战列舰，其标准排水量吨，满载排水量吨，配备3座三联装毫米前主炮，都没有超过条约规定，而其他所有的00吨级战列舰都停止建造。

既然排水量不能增加，各国就致力于加强舰体装甲和水下防护，更新舰炮指挥、操纵装置，加强防空武器和搭载飞机等项改装。年12月31日，华盛顿海军条约期满，各国立即开始建造新的战列舰，排水量多数仍然为00吨。

第二次世界大战时，各国为了增强海军实力，建成的战列舰已经有了很大的发展，其中盟国有美国的4艘衣阿华级，满载排水量吨，航速33节，装备3座三联装毫米主炮；英国的5艘英王乔治五世号，满载排水量40吨，航速30节，配备毫米主炮10门，4架海象式水上侦察机。

轴心国一方的德国有2艘俾斯麦级，满载排水量吨，航速30节，配置毫米主炮8门，毫米副炮12门，水上飞机6架；意大利的4艘意大利级标准排水量00吨，航速30节，安装3座三联装毫米主炮，毫米副炮12门，水上飞机3架；日本的大和、武藏号，满载排水量高达吨，航速27节，配置3座三联装毫米主炮，4座三联装毫米副炮，载飞机7架，成为历史上最大的战列舰。

各国在第二次世界大战中参战的战列舰约70艘，其中包括俾斯麦、大和、武藏、威尔士亲王、意大利、加利福尼亚等名舰在内的28艘战列舰被击沉、击毁。

第二次世界大战中，由于航空母舰的大量装备，舰载航空兵、潜艇等武器广泛使用，打击能力越来越强，造成价格昂贵、防空能力弱、攻击半径小的战列舰被动挨打，逐渐失去了主力舰的地位，从此巨舰大炮主义的时代被终结。