Nie była to decyzja najszczęśliwsza, gdyż oprócz konieczności zaprojektowania nowych dział oznaczała zwiększenie ich liczby do dziesięciu dla osiągnięcia pożądanej wagi salwy burtowej. Przy ograniczeniach wypornościowych doprowadziło to do użycia czterodziałowych wież, które w wariancie brytyjskim nie spisywały się najlepiej (zwłaszcza przy wojennych trudnościach produkcyjnych). Jednostki były za to całkiem solidnie opancerzone, chociaż nie tak szybkie, jak część zagranicznych konkurentów.

Typ obejmował pięć okrętów, które wchodziły do służby już podczas wojny: King George V (12.1940), Prince of Wales (03.1941), Duke of York (11.1941), Anson (06.42) i Howe (08.1942). Trzy pierwsze miały okazję użycia dział w walce - KGV i POW podczas "polowania na Bismarcka", DOY w ramach akcji przeciwko Scharnhorstowi. Wszystkie też miały wówczas mniejsze lub większe problemy ze swoimi działami, zwłaszcza tymi osadzonymi w poczwórnych wieżach. Jak wynika z relacji, na skutek zacięć i awarii żadnemu nie udało się odpalić podczas boju przewidzianej liczby pełnych salw. Do minusów zaliczano też ich niezbyt duży zasięg, niewystarczającą dzielność morską (na skutek niskiego pokładu dziobowego były okrętami zdecydowanie "mokrymi") oraz nie dość głęboki system ochrony podwodnej części kadłuba. Część wspomnianych problemów miała zostać rozwiązana w typie Lion, zaprojektowanym jako rozwinięcie KGV z działami kalibru 406 mm, niemniej żadna z sześciu planowanych jednostek nie została ukończona.

Dwie rozpoczęte (1939) złomowano po wojnie, trzy nie zostały w ogóle zamówione. Dalekim rozwinięciem koncepcji KGV był też Vanguard (powstały w latach 1941-46), który przy wyporności pełnej 51 420 ton okazał się najlepszym zapewne brytyjskim pancernikiem w historii (dobudowanym niejako do magazynowanych od lat dwudziestych wież dział kalibru 381 mm z "wielkich lekkich krążowników" typu Courageous). Ironia losu sprawiła jednak, że wszedł on do służby już po wojnie, gdy jego gatunek po cichu i nieodwołalnie wymierał.

HMS Prince od Wales miał pierwotnie zostać nazwany "King Edward VIII", niemniej gdy tenże abdykował w 1936 roku (wobec głosów, że król nie może się powtórnie ożenić po rozwodzie uznał, że pora zakończyć królowanie i zajął się z różnym skutkiem życiem osobistym), sięgnięto po tradycyjną nazwę "Księcia Walii", czyli tytułu noszonego od XIV wieku przez brytyjskiego następcę tronu. Wybuch wojny przyspieszył prace nad okrętem, niemniej opóźnienia w dostawach wież sprawiły, że ostatecznie Prince of Wales (podobnie jak i King George V) wszedł do służby ze sporym opóźnieniem.

Budowany był Birkenhead w Merseyside i tam na początku sierpnia 1940 wyposażany wciąż pancernik przeżył pierwszy nalot. Uniknął bezpośrednich trafień, niemniej jedna z bomb eksplodowała między nabrzeżem a lewą burtą w tylnej części śródokręcia, wybrzuszając i uszkadzając płyty poszycia oraz nitowanie na długości ponad 9 metrów poniżej pasa pancernego. Dzisiaj przypuszcza się, że ta eksplozja spowodowała też osłabienie łączy lewoburtowego zewnętrznego wału śruby, co jednak wtedy trudne było do zauważenia i wał nie został wymieniony.

Pierwszą akcją bojową Prince od Wales było przechwycenie (wraz z HMS Hood) zespołu Bismarcka i Prinz Eugena przechodzących Drogą Duńską na Atlantyk. Pancernik wyszedł wtedy w morze nie całkiem gotowy do walki, i nie chodziło tylko o niedoszkolną jeszcze i zgrywającą się dopiero załogę. Wieże działowe też dalekie były wciąż od pełnej sprawności, na życzenie dowódcy zabrano nawet specjalistów stoczniowych, którzy mieli na bieżąco czuwać nad artylerią. Niewiele to pomogło, gdyż z 74 zamierzonych wystrzałów udało się zrealizować tylko 55. Mimo to Prince of Wales zdołał trafić przeciwnika trzy razy, co ogólnie nie było zapewne imponującym wynikiem, ale i tak wystarczyło, aby uszkodzony Bismarck musiał przerwać wyprawę i wziąć kurs na Brest. Chwilę po zatonięciu Hooda POW też zaczął być ostrzeliwany i otrzymał dwa trafienia pociskami 381 mm, z których żadne nie było fatalne, niemniej gdy liczba sprawnych dział artylerii głównej spadła do pięciu (czyli 50% stanu), dowódca jednostki podjął decyzję o zerwaniu kontaktu, za co był później mocno, chociaż niezbyt niesprawiedliwie, krytykowany.

Po naprawieniu uszkodzeń w Rosyth, Prince of Wales otrzymał na początku sierpnia 1941 rozkaz przewiezienia Sir Winstona Churchilla na tajną naradę z prezydentem USA, Franklinem Rooseveltem, która odbyła się w Zatoce Placenta (Nowa Fundlandia). Rozmowy toczyły się na pokładzie pancernika oraz ciężkiego krążownika USS Augusta, którym przybył FDR. Zakończyły się proklamowanej Karty Atlantyckiej (definiującej ogólny kształt powojennego świata). POW wrócił zza Atlantyku 18 sierpnia i rzucił kotwicę w Scapa Flow.

We wrześniu został przydzielony do Force H, zespołu działającego na Morzu Śródziemnym, gdzie wziął udział w osłonie jednego z konwojów dla Malty, po czym bez kontaktu z wrogiem powrócił do Gibraltaru, potem do Anglii, gdzie w październiku zastał go kolejny przydział, do floty dalekowschodniej (Force Z). Na miejscu miał spotkać się jeszcze z lotniskowcem Indomitable, który jednak nie dotarł na czas do Singapuru skutkiem wejścia na mieliznę u brzegów Jamajki. W ten sposób zespół został pozbawiony osłony lotniczej, co miało się niebawem zemścić.

Podczas rejsu na Daleki Wschód Prince of Wales zawinął do Freetown i Capetown, odwiedził Mauritus i Malediwy. 28 listopada wszedł do Colombo na Cejlonie, gdzie dzień później zjawiła się druga ciężka jednostka Force Z, krążownik liniowy HMS Repulse. 2 grudnia zespół wszedł do Singapuru, który zaledwie kilka dni później znalazł się w strefie działań wojennych. 8 grudnia wieczorem zespół wyszedł w morze dla przechwycenia japońskich sił inwazyjnych idących ku brzegom Malajów w okolicy Kuantanu.

10 grudnia w nocy niewiele zabrakło, aby doszło do spotkania z japońskim zespołem krążowników, ale ostatecznie obie siły, nieświadome nawzajem swojej obecności pośród mroku, odeszły różnymi kursami. Tego samego dnia rano nad Force Z pojawiły się japońskie samoloty bombowe (lotnictwa lądowego, typu Mitsubishi G3M "Nell", potem także torpedowe typu Mitsubishi G4M "Betty"). Trafiony kilkoma torpedami Repulse zatonął jako pierwszy około 12:30. Prince of Wales, okręt o wiele nowszy i bardziej odporny na ciosy, otrzymał łącznie cztery trafienia torpedami, z których już pierwsze, około 11:40, okazało się zbiegiem okoliczności fatalne dla okrętu. Głowica torpedy eksplodowała w części rufowej po lewej burcie, dokładnie w miejscu, gdzie wał zewnętrznej śruby wyłaniał się z kadłuba. Pracujący przy maksymalnych obrotach wał wpadł natychmiast w silną wibrację i chociaż został w porę zatrzymany, przy próbie ponownego uruchomienia unicestwił najpierw uszczelnienia w całym ciągu między burtą a maszynownią, a chwilę później (albo i w tej samej chwili) także siebie samego, rozpadając się na kilkanaście odcinków. Współcześnie przypuszcza się, że mogły w tym momencie ujawnić się ukryte skutki osłabienia wału na skutek wstrząsu po eksplozji bomby w 1940 roku. Jakkolwiek było, rozpad wału śruby spowodował zalanie szeregu pomieszczeń w głębi kadłuba, przechył na lewą burtę, spadek prędkości do 16 węzłów i utratę zasilania. W tej sytuacji pancernik nie miał szansy na uniknięcie dalszych trafień.

Poza trzema torpedami (z czego jedna przebiła raczej niegroźnie dziobnicę), otrzymał też jedno trafienie bombą w śródokręcie, kilka innych bomb upadło blisko burt, powodując rozległe przecieki. O 12:50 POW miał w kadłubie około 18 tysięcy ton wody. Po 13:00 wydano rozkaz opuszczenia okrętu i załoga zaczęła przechodzić na niszczyciel HMS Express. Gdy o 13:24 pancernik przewrócił się raptownie do góry dnem i zaczął tonąć, jego stępka przechyłowa zahaczyła o stępkę stojącego przy burcie niszczyciela, który doznał przez to silnego przechyłu, ale szczęśliwie ocalał.

Wzywana wcześniej osłona lotnicza (pod postacią myśliwców Brewster Buffalo) pojawiła się o 13:18, tuż przed zatonięciem Prince of Wales. Wraz z okrętem zginęło 327 ludzi. Po raz pierwszy zdarzyło się, że gotowe do walki okręty liniowe zostały zatopione na pełnym morzu przez samoloty. Ziścił się scenariusz, który wcześniej uznawano za nierealny i to wydarzenie traktuje się czasem jako symboliczny koniec prymatu ciężkich jednostek artyleryjskich. Krótko później przebieg wojny na Pacyfiku potwierdził, że lotnictwo dojrzało do przejęcia roli podstawowej siły uderzeniowej.