长期以来，北洋舰队在甲午黄海海战中原定采取什么队形？战时究竟采取何种队形？队形的变动是否系被人擅改？这些问题一直是历史学界所争论不休的，其中北洋海军总兵、旗舰“定远”管带刘步蟾是否因贪生怕死而“擅改队形”，则是人们争论的焦点之一。由于史料的记载完全不同，人们的观点截然相反，此事直到现在仍是一桩疑案。
有些史料记述了刘步蟾“擅改队形”的经过。英人泰莱在所著《泰莱甲午中日海战见闻记》中写道：黄海海战之前，北洋舰队提督丁汝昌曾召开战事会议，“议决战时众舰前后分段纵列，成直线，每段大抵姊妹舰二，成四度行列（InQuarterLine）”。但是在发现日本舰队，北洋舰队起锚迎敌之时，队形忽然加以变化：“镇远本在后相傍，忽疾趋而前，若欲相比肩者。他舰之行动亦同此可异。当时，指挥舰队排布之信旗已发出，一望即证实予（即泰莱）之疑惧。信旗所示，为诸舰相并横列（LineAbreast），以主舰居中；而非如提督与诸管带所议决之分段纵列。”为什么北洋舰队队形会发生这样的变化？泰莱认为责任在刘步蟾身上，“此为其深谋焦思之结果；彼所谋思者非他：当遇敌时，将何以善保其皮也。以战斗舰居中央，弱舰在两翼，则敌人之注意，必最先及于后者。如此则不致敌方炮火自始即集中于彼所住舰，如前后纵列所当有之结果。”意思是说，如按原定之“分段纵列”队形，“定远”、“镇远”
二舰居前冲突敌方舰队，敌方炮火必然首先集注于此二舰之上；于是刘步蟾耍了个花招，改“分段纵列”队形为“相并横列”阵势，以其他军舰来吸引敌方炮火，以牺牲诸弱舰来保全自己。但是，当时这种“相并成直线之排列，未见完全”，原因在于“两翼弱舰，觉其位置之危，逗留于后；故我方舰队成半月形”。据泰莱说：当时他已发现了刘步蟾的“奸诡之举”，是加以纠正呢？还是听之任之呢？他考虑到“此出乎意外之信号已引起舰队之纷乱，若复更改，纷乱当益甚。
予惧其涣散而不可收拾也，两害相权，以保持现状为轻。无论此策当否，予秉之而行。予自望塔跃下与诸上司会，为言曰：‘总兵己发错误之信号，令相并横列，主舰居中；请观众舰；然若更改，纷乱转甚。’众韪其议。
《冤海述闻》书中亦记：“查海战利在铁甲舰为先锋，次等舰为中队或后队，以铁甲坚利便于攻敌且能保卫弱小之船，故各国必以铁舰为督船，既能折冲敌锋，而在前引领，变阵亦灵动也。是役，我军以‘定远’督船并‘镇远’铁甲居中，而反以弱小之船作左右翼护之。倭船作双行，鱼贯而来，且据上风，我已失势。”
类似的记载，在日人浅野正恭著《日清海战史》中也可看到，浅野氏写道：“初，支那舰队之起碇而前也，阵形如小队横阵，此虽发自将令，然全队实已自至于死地。无他，以势力最大之舰居中央，适以强固两翼之战术相背，若以‘定远’、‘镇远’排列于两翼之间，或得免于败亡，亦未可知。然此不独丁提督及其顾问之责，盖以督阵宣令之刘总兵不传丁之信号，而丁既发之，不遑变更之也。不宁唯是，开战后刘之妨害命令，或妄自更变，至于再三”。
此外，《晨园漫录》、姚锡光《东方兵事纪略》、罗惇曧《中日兵事本末》等书中，也都有刘步蟾假传号令，“擅改队形”的记载。
长期以来，由于黄海海战时泰莱与刘步蟾确是同在“定远”舰上，描述得又十分细致，所以相当多的人把此看做“信史”，认为“最有参考价值”，相信刘步蟾在海战开始之前，为了躲避敌方炮火而违反军令，故意错发信号，把北洋水师原来议定的“分段纵列”、两铁甲舰居前的阵势，擅自改成“相并横列，以主舰居中”的队形，结果造成了北洋水师阵形混乱，战斗失利。连台湾战史研究室所编《中国历代战争史》中也说：“旗舰管带总兵刘步蟾殆为当时海军高级军官之败类。开战之初，擅改阵形，其唯一之理由，即刘步蟾欲使己身处于最安全之地位。盖如是布阵，则敌舰避坚击暇，必先击其两翼，而炮火当至最后集中于旗舰上也。”
但是，也有一些历史资料证明刘步蟾并无“擅改队形”之事。据此，有些论者断定泰莱在《甲午中日海战见闻记》中所说刘步蟾擅将“分段纵列”阵势改为“相并横列”队形，是“无中生有，挟嫌诬陷”。他们认为，北洋舰队原先并无以“分段纵列”阵势迎战的计划，其后也并未以“相并横列”队形对敌，当然也就不会有什么刘步蟾擅改队形的事情发生。他们从以下几个方面对刘步蟾“擅改队形”的说法提出了质疑：
第一，泰莱文中所谓的“战事会议”，既无具体时间，又无其他内容，可见不是黄海海战前的临战会议，而只是平时召开的一种战术讨论会。即使在这样的会议上曾有过“众舰分段纵列”的决定，也不应死守某种阵形一成不变，根据战争的实际情况，临时改变阵形是完全可能的，也是十分必要的。事实正是如此，北洋舰队就是根据日舰成单纵阵，似欲“直攻中坚”的形势，而将并列纵阵临时改变为犄角雁行阵的，这已为中外史料所证明。汉纳根在关于黄海海战的报告中说：“九月十七日，我队与敌队相峙，曾布为并列纵阵前进，其后改为单纵阵，终至采用后翼单梯阵”，说明北洋舰队在接敌时曾经数次改变过阵形。姚锡光《东方兵事纪略》也说：北洋舰队接敌时，“汝昌自坐‘定远’为督船，作犄角鱼贯阵进。遥望倭船作一字竖阵来扑，快船居前，兵船继之。汝昌谓其直攻中坚也，以‘镇远’、‘定远’两铁甲居中，而张左右翼应之，令作犄角雁行阵”。这段记载，不仅叙述了改阵经过，还指明了改阵原因。被访问的曾经参加黄海海战的北洋舰队老水手，也都说：北洋舰队“先是排成双纵阵前进，一会儿又摆成人字阵式，向敌舰直冲”。由此可见，泰莱所说北洋舰队一起锚，阵形就被刘步蟾擅自改为“相并横列”，似乎不曾采取过双纵阵前进，这是十分可疑的。
第二，如果北洋舰队阵形不是由丁汝昌等所定，而是为刘步蟾所擅改，那么，从泰莱于午前11时左右发现刘步蟾“改阵”到午后12时50分海战打响，其间相隔两小时之久，双方舰队相距尚在二三十海里之外，在这么长的时间里、这么远的距离内，完全有可能把刘步蟾所“擅改”的“相并横列”阵形重新变为“分段纵列”阵形，这在时间上既完全来得及，在行动上也并不很困难，只要把犄角雁行阵的两翼舰只向中间收拢即可，并不会造成什么“若复更改，纷乱当益甚”的严重后果。由此可见，北洋舰队之所以来再重新变阵，并不是如同泰莱所说的“然若更改，纷乱转甚”，只好“两害相权取其轻”，而只能说明刘步赡并不曾擅改阵形。
第三，泰莱说，刘步蟾违令改阵后，“两翼弱舰，觉其位置之危，逗留于后，故我方舰队成‘半月形’”。这不仅与其文中关于北洋海军官兵“狞厉振奋”、亟思一战的记载难以吻合，也与其他一些亲历战阵的外国人的记述相矛盾。当时在“镇远”舰上参战的美国人马吉芬记载说：“各舰见旗舰‘定远’扬‘立即起锚’之信号，无不竞相起锚，行动较之平日更为敏捷，即老朽之‘超勇’、‘扬威’两舰，起锚费时，因之落后，然亦疾驰，竟就配备”。汉纳根的报告中也说：
“诸华舰颇能如余之意”。当时正在附近海域“观战”的英国远东舰队司令斐利曼特描述道：中国舰队“以两舰相对，自顶点各向正横后的45度线上，左右排列，状若锯齿，……自日舰观之，恰如楔形“V形”，向敌阵猛冲。这些记载与泰莱所说的矛盾之处将如何解释？
第四，如果真如泰莱所说，刘步蟾为了居中躲避敌人炮火而擅改纵阵为横阵，那么他就不应该在队形未整之前就冒险冲敌，而据史料记载，刘步蟾在“横队未整”和后续舰“均赶不及”的情况下，即指挥定远舰急急先行，并终始居于夹缝雁行阵的“人”字形之首，将自己暴露在敌方炮火之下，因而成为敌人炮火的重点攻击目标，这岂不是与刘步蟾躲避敌方炮火、保全自己生命的初衷南辕北辙了吗？
由于存在着以上疑点，所以有些论者认定所谓刘步蟾因贪生怕死而肆意违抗军令，擅将北洋舰队“分段纵列”阵势改为“相并横列”队形的说法，是子虚乌有之事。历史事实究竟如何？看来现在还不是下结论的时候。