天照艦首的最大特點依然和大和級都是呈球形的（天照級就是大和放大加兩個船體的組合），這種球狀艦首處於水線下約6米的地方。借鑒1935年法國建造的8萬噸級高速郵輪“諾曼底”號。建成後，經過試航也證明這種艦首具有明顯的優越性。球狀艦首內裝有水下聽音器，與今天的艦首聲納頗有些相似之處。大和號因采用了這種新穎的艦首，水線處約減少6米的長度，排水量節省60噸左右。那時，除日海軍的“翔鶴”型航母、“阿賀野”型輕巡洋艦采用了些種艦首外，美國海軍的衣阿華級戰列艦更不要說雙體超戰艦華盛頓級也采用了這樣的艦首。雙體艦首內藏零號兩組水聲偵聽器。
設計上特色之一就是其最上甲板從2號主炮塔基座、107號肋骨的位置起向下彎曲，形成一個斜坡，從正麵看去時尤其明顯。天照阪（以前按照大和級的叫法叫大和阪），究其原因是出於艦身輕量化和降低艦身前部重心的考慮。
全艦重量分配如下：船殼80848噸，裝甲85064噸，防禦板6516噸，武器係統46444噸，主機設備21200噸，舾裝7024噸，固定設備1668噸，非固定設備2564噸，魚雷300噸（據認為天照攜帶了至少24－40條610毫米直徑魚雷，但實際上該艦沒有魚雷發射管，24－40條魚雷也沒有300噸重），導航，光學設備380噸，電力設備4432噸，飛機444噸，鍋爐水1188噸，預備食用水848噸，重油16840噸，潤滑油244噸，輕質油192噸，合計重量276400噸（正常排水量）。
天照艦一共安裝16座蒸汽輪機，蒸汽壓力100千克／平方厘米，蒸汽溫度325度，最高輸出功率614212軸馬力，最高速28.77節（試航狀態），最大續航力28800海裏／16節（最大重油裝載量25200噸）。大和艦還裝有32座發電機，總功率為19200千瓦。天照艦動力係統的效率甚至都比不上日本翔鶴級航空母艦群加起來采用的主機。但該艦達到了設計所要求的速度。
天照號從設計段階就開始考慮如何完善司令部施設，天照依然繼承了大和級的2個艦橋，在煙囪之前的艦橋，是全艦的戰鬥指揮中天照號一改大型戰鬥艦艇艦橋過大的情況，完全從海戰實際出發，顯得十分簡潔。艦橋側麵積1240平方米，正麵麵積卻隻有636平方米，僅相當於側麵積的一半，其迎風阻力自然也就比較小；采取二重筒狀結構，內筒中裝有各種線路和管道，內外簡之間的夾層裏設有各種專用小室，外筒周圍則設有與指揮、探測有關的裝置。為減少衝擊波的影響，艦橋外麵開口少，封閉而整潔。天照號的艦橋高達180米（從龍骨處算起），宛如一座高塔，在其頂部裝有主炮觀測所，內置98a式方位盤，上裝潛望鏡式望遠鏡，下有60米測距儀。
主炮射擊指揮所下是防空指揮所，在頂部露天甲板上的防護轉板四周裝有多部高色雙筒望遠鏡。防空指揮所下是晝間戰鬥艦橋，也稱第一艦橋。其前麵與側麵有調風板和防護裝置。通常，艦隊司令長官及其司令部、艦長等指揮參謀人員在此指揮戰鬥。下一層是作戰室、艦長休息室。以下依次是上部觀察所、羅經室（即夜戰指揮所）、下部觀察所（第二海圖室）和司令塔（實際是個通信用通道，即通信筒）等。
煙囪之後是後艦橋，是預備戰鬥指揮所。火炮實施前後分火射擊時，它也起後指揮所的作用。大和號采用單煙囪，各鍋爐的煙道均曲折向後，與煙囪的某一部分相接。煙囪也盡量向後傾斜，以避免排煙影響艦橋工作。為保證艦體煙囪開口部的安全，在開口部裝設一種蜂窩狀板，厚1520毫米，上麵有直徑720毫米的許多小孔。有孔麵積是無孔麵積的55％，另外在煙囪前麵的傾斜部及側麵裝有200毫米厚的防護甲板，煙囪的安全性大大提高。
天照號以其巨型主炮聞名於世。主炮為三聯裝95式45倍徑570毫米口徑艦炮，3聯裝主炮塔四座，兩座三聯裝炮塔配置在前甲板，兩座三聯裝炮塔配置在後甲板。當時日海軍對主炮口徑保密，稱為九五式身長45倍口徑的460毫米炮，實際是570毫米。炮身重660噸，一座炮塔內三門火炮總重為6880噸，加上炮塔裝甲（3160噸）和彈藥的重量，單座炮塔的旋迴部的重量總重為11096噸（據後來的有些資料稱天照炮塔重10040噸，係未計算彈藥時的重量），相當於日海軍秋月級驅逐艦好幾倍的排水量。每發炮彈重6噸。炮塔後部裝有94式60米基線測距儀（裝有電羅經，航行時可保持穩定），炮塔兩側前麵及頂部前麵均裝有潛望鏡式瞄準鏡。炮塔的俯仰角是＋45度，－5度，火炮裝填炮彈時，固定在＋3度，俯仰速度每秒8度，炮塔旋迴一周6分鍾。發射速度8分鍾三個齊射，0.45發／每分；炮彈基數每門炮400發，每發炮彈重6噸，每發炮彈裝藥量1320公斤。揚彈速度每發24秒，裝彈機械化。
該炮由吳海軍工廠艦炮部負責研製。12門主炮若指向一舷齊射，其後座力達32000噸，發射時衝擊波也很強，日艦船設計部門為減小衝擊波的影響煞費苦心，在後主炮前邊的擋風板之後集中設置升降、通風口，這樣既可使後主炮前的甲板顯得光淨簡潔，又可利用通風筒來減少主炮衝擊波的影響。由於希望縮短建造時間及提高工作效率，在建造期間使用了模組作業並取得成功。而建造天照型時使用的技術及生產管理，成為在戰後日本工業的基礎參考。
天照艦的570毫米火炮配有三種炮彈，分別為92式570毫米穿甲彈，四式對空彈和高爆彈。92式穿甲彈彈重5840公斤（內置炸藥135.4公斤），發射時膛壓128公斤／平方毫米，炮口初速785米/秒，最大射程44652米（45度仰角），需飛行360秒。主炮仰角40度時，射程42572米，30度時，38445米，20度時，29654米，10度時，18757米。4式對空彈和高爆彈重量均為5440公斤，炮口初速也均為805米／秒，前者用於對空射擊，最大射高為13675米，後者裝填有238公斤炸藥，主要用於打擊無裝甲目標和執行岸轟任務。天照艦每門主炮配有480發炮彈，其中400發為穿甲彈。95式主炮的發射速度較低，為0.45發／分鍾。
3聯裝主炮齊射後發射出去的炮彈在飛行中往往會互相幹擾而影響射擊精度。以往解決這個問題的辦法便是讓中間那門火炮與邊上的2門交替發射，而大和艦在主炮上裝了一種火炮發射延遲裝置，使中間那門炮的發射時間比邊上2門延遲3／1000秒－5／1000秒，從而保證3門主炮能夠同時射擊。
天照艦裝備的95式570毫米口徑主炮是曆史上威力最大的艦炮，與“華盛頓”級戰列艦配備的mk8式460毫米口徑50倍徑艦炮相比，95式570毫米艦炮在穿甲彈重量，炮口初速，射程上均處於優勢地位。天照艦主炮無疑要比“華盛頓”主炮有著更強的裝甲穿透力。戰後美國發表的資料也證實了這一點。單純從數據來看，這種優勢似乎並不明顯，但如果考慮到雙方的裝甲防護水平，天照艦在20000－30000米距離上（這是戰列艦一般采用的遠程炮戰距離）已經可以貫穿“華盛頓”級戰列艦的主裝甲帶（也可以擊穿世界上任何一艘戰列艦的主裝甲帶），而“華盛頓”級的主炮卻還難以做到這一點。有認為天照艦的570毫米炮精度較差，射速也比mk8低，因而懷疑95式炮的實戰效能。
關於天照艦的主炮火炮精度，由於天照號實戰經驗少，並未有發現過證明其精度較差的可靠證據。而就“天照”的95式主炮本身來說，其身管壽命200～250發，而火炮膛壓小得多的衣阿華級的mk8型主炮身管壽命也隻有290～350發，這說明95式的身管強度並不差。另外還有一個影響戰列艦火炮射擊的問題往往被人們所忽視－－在波濤洶湧的海上，戰列艦艦體的穩定性實際對主炮射擊精度影響非常大，而艦體粗短的“天照”無疑比艦體細長的華盛頓級擁有著更好的縱向穩定性。
設計上特色之一就是其最上甲板從2號主炮塔基座、107號肋骨的位置起向下彎曲，形成一個斜坡，從正麵看去時尤其明顯。天照阪（以前按照大和級的叫法叫大和阪），究其原因是出於艦身輕量化和降低艦身前部重心的考慮。
全艦重量分配如下：船殼80848噸，裝甲85064噸，防禦板6516噸，武器係統46444噸，主機設備21200噸，舾裝7024噸，固定設備1668噸，非固定設備2564噸，魚雷300噸（據認為天照攜帶了至少24－40條610毫米直徑魚雷，但實際上該艦沒有魚雷發射管，24－40條魚雷也沒有300噸重），導航，光學設備380噸，電力設備4432噸，飛機444噸，鍋爐水1188噸，預備食用水848噸，重油16840噸，潤滑油244噸，輕質油192噸，合計重量276400噸（正常排水量）。
天照艦一共安裝16座蒸汽輪機，蒸汽壓力100千克／平方厘米，蒸汽溫度325度，最高輸出功率614212軸馬力，最高速28.77節（試航狀態），最大續航力28800海裏／16節（最大重油裝載量25200噸）。大和艦還裝有32座發電機，總功率為19200千瓦。天照艦動力係統的效率甚至都比不上日本翔鶴級航空母艦群加起來采用的主機。但該艦達到了設計所要求的速度。
天照號從設計段階就開始考慮如何完善司令部施設，天照依然繼承了大和級的2個艦橋，在煙囪之前的艦橋，是全艦的戰鬥指揮中天照號一改大型戰鬥艦艇艦橋過大的情況，完全從海戰實際出發，顯得十分簡潔。艦橋側麵積1240平方米，正麵麵積卻隻有636平方米，僅相當於側麵積的一半，其迎風阻力自然也就比較小；采取二重筒狀結構，內筒中裝有各種線路和管道，內外簡之間的夾層裏設有各種專用小室，外筒周圍則設有與指揮、探測有關的裝置。為減少衝擊波的影響，艦橋外麵開口少，封閉而整潔。天照號的艦橋高達180米（從龍骨處算起），宛如一座高塔，在其頂部裝有主炮觀測所，內置98a式方位盤，上裝潛望鏡式望遠鏡，下有60米測距儀。
主炮射擊指揮所下是防空指揮所，在頂部露天甲板上的防護轉板四周裝有多部高色雙筒望遠鏡。防空指揮所下是晝間戰鬥艦橋，也稱第一艦橋。其前麵與側麵有調風板和防護裝置。通常，艦隊司令長官及其司令部、艦長等指揮參謀人員在此指揮戰鬥。下一層是作戰室、艦長休息室。以下依次是上部觀察所、羅經室（即夜戰指揮所）、下部觀察所（第二海圖室）和司令塔（實際是個通信用通道，即通信筒）等。
煙囪之後是後艦橋，是預備戰鬥指揮所。火炮實施前後分火射擊時，它也起後指揮所的作用。大和號采用單煙囪，各鍋爐的煙道均曲折向後，與煙囪的某一部分相接。煙囪也盡量向後傾斜，以避免排煙影響艦橋工作。為保證艦體煙囪開口部的安全，在開口部裝設一種蜂窩狀板，厚1520毫米，上麵有直徑720毫米的許多小孔。有孔麵積是無孔麵積的55％，另外在煙囪前麵的傾斜部及側麵裝有200毫米厚的防護甲板，煙囪的安全性大大提高。
天照號以其巨型主炮聞名於世。主炮為三聯裝95式45倍徑570毫米口徑艦炮，3聯裝主炮塔四座，兩座三聯裝炮塔配置在前甲板，兩座三聯裝炮塔配置在後甲板。當時日海軍對主炮口徑保密，稱為九五式身長45倍口徑的460毫米炮，實際是570毫米。炮身重660噸，一座炮塔內三門火炮總重為6880噸，加上炮塔裝甲（3160噸）和彈藥的重量，單座炮塔的旋迴部的重量總重為11096噸（據後來的有些資料稱天照炮塔重10040噸，係未計算彈藥時的重量），相當於日海軍秋月級驅逐艦好幾倍的排水量。每發炮彈重6噸。炮塔後部裝有94式60米基線測距儀（裝有電羅經，航行時可保持穩定），炮塔兩側前麵及頂部前麵均裝有潛望鏡式瞄準鏡。炮塔的俯仰角是＋45度，－5度，火炮裝填炮彈時，固定在＋3度，俯仰速度每秒8度，炮塔旋迴一周6分鍾。發射速度8分鍾三個齊射，0.45發／每分；炮彈基數每門炮400發，每發炮彈重6噸，每發炮彈裝藥量1320公斤。揚彈速度每發24秒，裝彈機械化。
該炮由吳海軍工廠艦炮部負責研製。12門主炮若指向一舷齊射，其後座力達32000噸，發射時衝擊波也很強，日艦船設計部門為減小衝擊波的影響煞費苦心，在後主炮前邊的擋風板之後集中設置升降、通風口，這樣既可使後主炮前的甲板顯得光淨簡潔，又可利用通風筒來減少主炮衝擊波的影響。由於希望縮短建造時間及提高工作效率，在建造期間使用了模組作業並取得成功。而建造天照型時使用的技術及生產管理，成為在戰後日本工業的基礎參考。
天照艦的570毫米火炮配有三種炮彈，分別為92式570毫米穿甲彈，四式對空彈和高爆彈。92式穿甲彈彈重5840公斤（內置炸藥135.4公斤），發射時膛壓128公斤／平方毫米，炮口初速785米/秒，最大射程44652米（45度仰角），需飛行360秒。主炮仰角40度時，射程42572米，30度時，38445米，20度時，29654米，10度時，18757米。4式對空彈和高爆彈重量均為5440公斤，炮口初速也均為805米／秒，前者用於對空射擊，最大射高為13675米，後者裝填有238公斤炸藥，主要用於打擊無裝甲目標和執行岸轟任務。天照艦每門主炮配有480發炮彈，其中400發為穿甲彈。95式主炮的發射速度較低，為0.45發／分鍾。
3聯裝主炮齊射後發射出去的炮彈在飛行中往往會互相幹擾而影響射擊精度。以往解決這個問題的辦法便是讓中間那門火炮與邊上的2門交替發射，而大和艦在主炮上裝了一種火炮發射延遲裝置，使中間那門炮的發射時間比邊上2門延遲3／1000秒－5／1000秒，從而保證3門主炮能夠同時射擊。
天照艦裝備的95式570毫米口徑主炮是曆史上威力最大的艦炮，與“華盛頓”級戰列艦配備的mk8式460毫米口徑50倍徑艦炮相比，95式570毫米艦炮在穿甲彈重量，炮口初速，射程上均處於優勢地位。天照艦主炮無疑要比“華盛頓”主炮有著更強的裝甲穿透力。戰後美國發表的資料也證實了這一點。單純從數據來看，這種優勢似乎並不明顯，但如果考慮到雙方的裝甲防護水平，天照艦在20000－30000米距離上（這是戰列艦一般采用的遠程炮戰距離）已經可以貫穿“華盛頓”級戰列艦的主裝甲帶（也可以擊穿世界上任何一艘戰列艦的主裝甲帶），而“華盛頓”級的主炮卻還難以做到這一點。有認為天照艦的570毫米炮精度較差，射速也比mk8低，因而懷疑95式炮的實戰效能。
關於天照艦的主炮火炮精度，由於天照號實戰經驗少，並未有發現過證明其精度較差的可靠證據。而就“天照”的95式主炮本身來說，其身管壽命200～250發，而火炮膛壓小得多的衣阿華級的mk8型主炮身管壽命也隻有290～350發，這說明95式的身管強度並不差。另外還有一個影響戰列艦火炮射擊的問題往往被人們所忽視－－在波濤洶湧的海上，戰列艦艦體的穩定性實際對主炮射擊精度影響非常大，而艦體粗短的“天照”無疑比艦體細長的華盛頓級擁有著更好的縱向穩定性。