“北卡羅萊納”級在設計上只要求抵擋14英寸（大概356毫米）穿甲彈的攻擊，因此顯得攻強守弱。美國海軍對此並不滿意，因此在“北卡羅萊納”級剛開始建造的時候（也因此裁減了後兩艘），立即提出了新的要求，即在儘量保持戰艦的排水量不變，基本戰術效能不變的情況下，研製出一種能夠抵擋16英寸（大概406毫米）穿甲彈攻擊的戰列艦，而這就是“南達科他”級戰列艦的由來。
在“北卡羅萊納”級的基礎上，工程師縮短了戰艦的水線長度，減少了結構重量，同時儘可能的減少了戰艦上無用裝置，去除了不必要的重量。另外，採用了球鼻型艦艏以降低阻力，用新的動力系統，提高了輸出功率（因為長寬比縮小，戰艦的阻力增加不少），保證了戰艦的航速。另外，加厚了水平裝甲板的厚度，採用了傾斜角度更大的側舷裝甲帶（達到了19度），加強了主要部位的裝甲防禦，以此提高了戰艦的防禦水平，達到了美國海軍的要求。
兩種戰列艦的主體結構基本上是一致的，最大的差別是，“南達科他”級採用的是單煙囪設計，而“北卡羅萊納”級採用的則是雙煙囪設計。另外副炮的位置得到了提高，戰艦的長度縮短。正因為這些改進，“南達科他”級被認為是條約期間設計的最為優秀的戰列艦，是最強悍的“條約型戰列艦”，其效能超過了唐帝國的“尊嚴”級戰列艦（晚服役好幾年，這個因素很重要）。
美國戰列艦上打來的巨彈不斷的落在“廣州”號的周圍，因為受到距離上的限制，“北卡羅萊納”號與“華盛頓”號都在集中炮擊“廣州”號。嚴師琪並沒有半點慌張，從這些炮彈的落點上，他已經判斷出，美艦沒有采用雷達炮瞄系統，或者說他還沒有進入對方的雷達炮瞄範圍之內。見到四艘“南達科他”級衝了過來，嚴師琪不慌不忙的再次下達了新的航行指令，艦隊保持31節的高速，沿著美戰艦的航跡做左轉彎，將雙方的距離保持在10到12海里。同時，他還下令艦隊調整作戰目標，重點打擊對方的前兩艘“南達科他”級戰列艦，放棄那兩艘已經吃了炮彈的“北卡羅萊納”級戰列艦。
此時，雙方實際上都在左轉彎，可為了保證三座炮塔都能夠對準目標，因此轉彎角度並不大。此時，嚴師琪所擁有的那4節的速度優勢就太為明顯了。如果金凱德不放棄使用尾炮的話，那麼他就難以將距離拉近，如果他放棄使用尾炮的話，那麼艦隊就要損失至少三分之一的火力，這是個非常痛苦的抉擇。而且在拉近距離的時候，對方可以從容不迫的將炮彈打過來，而在高速航行中的戰列艦是很難將炮彈準確打出去的。這樣一來，他就至少得熬過十幾分鐘的捱打時間，而對手則完全可以在距離拉近之後再次轉向，把距離拉開，讓他始終難以把戰列艦上的主炮威力發揮出來。
嚴師琪的策略也很簡單，就算要拼命，也首先得幹掉對手兩艘戰列艦，至少要迫使對手的兩艘戰列艦脫離編隊。不然，在距離拉近到10海里之內，雙方都有能力構成必殺一擊的時候，他沒有戰艦數量上的優勢，失敗的可能性非常大。因此，從一開始，他就讓四艘戰列艦對付兩艘“北卡羅萊納”級，而在對方的四艘“南達科他”級衝上來的時候，嚴師琪立即下另掉轉炮口，仍然以二對一的方式進行炮戰。
“廣州”號與“昆明”號仍然攜手對付“南達科他”號身後的“印第安納”號，而“貴陽”號與“成都”號則在全力炮擊“南達科他”號。此時，“華盛頓”號的速度已經降到了22節，這是其能夠維持的最大速度了，本來“北卡羅萊納”號可以跟上來的，但是金凱德沒有讓這艘戰列艦跟著轉向，而是繼續向之前與其炮戰的“貴陽”號開火，希望能夠拖住唐帝國艦隊的轉向速度。
“廣州”號與“昆明”號對“印第安納”號的第一輪炮擊在兩點二十五分開始，此時雙方距離大概12。5海里。同時，這兩艘戰列艦也在快速轉向，雙方的距離在近一步的縮短，但這只是暫時的，當31戰列艦編隊的轉向完成的時候，雙方距離最近也就10海里，而且這個距離將再次被拉大。實際上，雙方都在以逆時針的方向旋轉，轉彎半徑在六海里到五海里左右。
在第三輪炮擊中，兩艘戰列艦打出的18發炮彈中，至少有兩發近失彈，另外還有一發打在了“印第安納”號的艏上甲板上，幾乎是擦著戰列艦的側舷主裝甲帶與水平裝甲的接縫處落下的，距離a炮塔的彈藥庫不到20米。雖然主彈藥庫得到了良好的保護，彈藥庫沒有受到威脅，但是這枚炮彈將戰艦的艏水平甲板咬出了一個巨大的窟窿，將艦艏處的人員艙炸了個稀