整體構型和裝甲水平在二戰前期還不錯，下層機庫有裝甲甲板。但飛行甲板沒有采用裝甲甲板，上層機庫應該也沒有裝甲甲板，機庫甲板89毫米，水線裝甲114毫米，所以比較容易被破壞。

但是在大西洋海域，主要的對手德國也沒有像樣的航母作為對手，所以也不需要很擔心。主要應付的目標還是大西洋的大風浪，在海上保證平穩就好了。

由於“皇家方舟”號航空母艦的飛行甲板和首層機庫甲板都沒有加裝裝甲。曾經有人認為皇家方舟號是一艘沒有防護的航空母艦，話雖如此，但實際上在關鍵部位的防護還是加強了。

設計人員認為主要威脅來自空中。因此，將全艦的防護重點就集中在了下層機庫甲板上，彈藥庫、動力艙和航空汽油櫃上方的部位有89毫米厚的裝甲。在這層裝甲以下7.62米高的側舷是一條114毫米厚的裝甲帶，其保護範圍仍是上述重要艙室。這些水平和側舷裝甲可以經受152毫米火炮的垂直打擊和6400米距離上的低彈道射擊。同時可以經受俯衝轟炸機或2130米高空的水平轟炸機投下的500磅炸彈。側舷水下部分有防魚雷夾層，艦艏水下部分有38毫米裝甲。設計者相信這些措施可以抵禦裝藥量為340千克的魚雷的打擊。

同艦體和內部關鍵區域相比，“皇家方舟”號飛行甲板的防護較薄弱，僅能防20磅炸彈的攻擊。如果採用裝甲板。將大大提高航母的抗打擊能力。但將使艦載機數目減少，同時也導致建造進度將大大延後。在“皇家方舟”號建造過程中對是否應該改變設計將飛行甲板作為裝甲板產生了激烈的爭論，由於皇家海軍迫切需要新的航空母艦，最後決定原設計不變，但其後建造的光輝級航母卻採用了裝甲飛行甲板。“皇家方舟號航母上的裝甲總重量達到2850噸。