Отцом броненосного крейсера" по справедливости считают вице-адмирала А.А.Попова. Боевой адмирал, ставший председателем кораблестроительного отделения Морского Технического Комитета (МТК), выдвинул идею крейсера с броневым поясом по ватерлинии и реализовал ее в постройке "Генерал-Адмирала" и "Герцога Эдинбургского" (1870-1877 гг.). Принципиальной новизной, по сравнению с существующими броненосными кораблями, было уменьшение калибра и числа орудий, отказ от их защиты и продуманная конструкция корпуса, что давало большую экономию веса для размещения мощной энергетической установки и солидного запаса угля. Вооружение "Генерал-Адмирала" состояло из шести 203-мм орудий в центральном каземате и двух 152-мм в оконечностях с возможностью стрельбы на оба борта (бортовой залп из трех 203-мм и двух 152-мм орудий равнялся 337 кг, в нос и корму могли стрелять по два 203-мм и одному 152-мм - 211 кг). Уже в период постройки эти корабли получили высокую оценку за рубежом, и вдохновленный успехом Попов перепроектировал броненосный фрегат "Князь Пожарский" и башенный "Минин" в крейсерские корабли с многочисленной артиллерией среднего калибра. На последнем четыре 203-мм орудия стояли на бортовых площадках - спонсонах, а двенадцать 152-мм располагались в батарее по всему борту (бортовой залп 418 кг из двух 203-мм и шести 152-мм орудий; носовой и кормовой -252 кг из двух 203-мм и двух 152-мм орудий).
В январе 1880 г. А.А.Попов разработал на базе "Генерал-Адмирала" и "Минина" два проекта нового быстроходного океанского крейсера, сохранив конструктивные особенности и длину прототипов, но увеличив ширину. После обсуждения в МТК остановились на модификации "Минина", имевшей большее водоизмещение (5754 т), больший на 150 т запас угля (1050 т), 2 паровые машины мощностью по 3500 л.с., скорость 15-16 узлов, дальность плавания 4600 миль на 12 или 6500 миль на 9 узлах, более мощное вооружение (4 203-мм и 12 152-мм орудий). Бронирование состояло из полного сталежелезного (так называемая броня "компаунд" - слой стали на слое железа) пояса по ватерлинии высотой 2,18 м (1,58 м под водой при нормальной нагрузке), толщиной 152 мм в средней части, 114 мм на нижней кромке и в оконечностях. Вес всех броневых плит составлял 9,6% от водоизмещения. На верхней кромке пояса лежала 12,7-мм стальная бронепалуба (главная). Материалом подкладки под поясную броню была выбрана лиственница вместо общепринятого тогда, но дорогого импортного тика.
Корпус, на который по проекту приходилось 1638 т (28,5% от водоизмещения), планировалось максимально облегчить без потери прочности, для чего его предполагалось почти полностью делать из стали. Такое решение опиралось на положительный опыт прототипов и возросшие возможности отечественной промышленности, к тому времени освоившей массовое производство стального проката. Чтобы в дальних океанских плаваниях корпус не обрастал морскими организмами (из-за этого резко падала скорость и возрастал расход топлива), предусматривалось обшить подводную часть деревом и медью. Хотя такая обшивка добавляла несколько десятков тонн веса, для русских крейсеров, вынужденных долгое время обходиться без докования, она тогда считалась обязательной.
Большую экономию веса и пространства сулило применение стальных двойных котлов и новых вертикальных паровых машин двойного расширения. На механизмы и топливо отводилось 35% водоизмещения - показатель, характерный для крейсеров. Предусматривался полный парусный рангоут, поскольку отсутствие у России баз и угольных станций в океанах заставляло ее крейсера совершать длительные переходы под парусами. По этой же причине в проекте сохранили подъемный 2-лопастной гребной винт.
Проектное вооружение должно было быть как на "Минине", но, с заменой орудий образца 1867 г. на "дальнобойные" образца 1877 г., имевшие большую длину ствола. Усиливалась и мелкая артиллерия: четыре 4-фунтовых (87-мм) и 10 скорострельных малокалиберных орудий. Первым из броненосных крейсеров "Владимир Мономах" должен был получить внушительное минное вооружение из трех надводных торпедных (минных) аппаратов и 30 гальваноударных мин заграждения. Кроме этого, корабль снабжался двумя минными катерами.
