ช่องปืนที่เจาะไว้ในตัวเรือถูกนำมาใช้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1501 ประมาณหนึ่งทศวรรษก่อนที่เรือแมรีโรส อันโด่งดัง ในยุคทิวด อร์ จะถูกสร้างขึ้น^{[ 15 ]}ทำให้ การยิงปืน ใหญ่พร้อมกันจากปืนทุกกระบอกด้านหนึ่งของเรือเป็นไปได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี^{[ i ]}

เรืออย่างเช่นเรือแมรีโรสบรรทุกปืนใหญ่หลายประเภทและหลายขนาด ซึ่งหลายกระบอกออกแบบมาเพื่อใช้บนบก และใช้กระสุนที่ไม่เข้ากัน มีระยะและอัตราการยิงที่ แตกต่างกัน เรือแมรีโรสเช่นเดียวกับเรือลำอื่นๆ ในยุคนั้น ถูกสร้างขึ้นในช่วงที่ปืนใหญ่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว และอาวุธของเรือลำนี้เป็นการผสมผสานระหว่างการออกแบบแบบเก่าและนวัตกรรมใหม่ อาวุธหนักเป็นการผสมผสานระหว่างปืนเหล็กดัดแบบเก่าและปืนทองสัมฤทธิ์หล่อ ซึ่งแตกต่างกันอย่างมากในขนาด ระยะ และการออกแบบ ปืนเหล็กขนาดใหญ่ทำจากแท่งหรือเหล็กเส้นที่เชื่อมต่อกันเป็นทรงกระบอก แล้วเสริมความแข็งแรงด้วยห่วงเหล็กที่หดตัวได้ และบรรจุกระสุนทางด้านท้ายและติดตั้งบนแท่นปืน ที่เรียบง่ายกว่า ทำจากท่อนไม้เอล์มกลวงที่มีล้อเพียงคู่เดียว หรือไม่มีล้อเลย ปืนทองสัมฤทธิ์หล่อเป็นชิ้นเดียวและวางบนแท่นล้อสี่ล้อ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับที่ใช้จนถึงศตวรรษที่ 19 ปืนบรรจุท้ายลำกล้องมีราคาถูกกว่าในการผลิต และบรรจุกระสุนได้ง่ายและเร็วกว่า แต่สามารถใช้กระสุนที่มีอานุภาพน้อยกว่าปืนบรอนซ์หล่อ โดยทั่วไป ปืนบรอนซ์ใช้กระสุนเหล็กหล่อและเหมาะที่จะเจาะด้านข้างของตัวเรือ ในขณะที่ปืนเหล็กใช้กระสุนหินซึ่งจะแตกกระจายเมื่อกระทบและทิ้งรูขนาดใหญ่และขรุขระไว้ แต่ทั้งสองแบบก็สามารถยิงกระสุนได้หลากหลายชนิดที่ออกแบบมาเพื่อทำลายอุปกรณ์และโครงสร้างเบา หรือทำร้ายกำลังพลของศัตรู^{[ 18 ]}

ปืนส่วนใหญ่เป็นปืนเหล็กขนาดเล็กที่มีระยะยิงสั้น ซึ่งสามารถเล็งและยิงได้โดยคนเพียงคนเดียว ปืนสองประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดคือปืนฐาน ปืน หมุนบรรจุท้ายซึ่งน่าจะติดตั้งในปราสาท และปืนลูกซองปืนบรรจุปากกระบอกขนาดเล็กที่มีลำกล้องรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและมีส่วนยื่นคล้ายครีบที่ใช้รองรับปืนกับราวกันตกและช่วยให้โครงสร้างเรือรับแรงถีบกลับได้ แม้ว่าการออกแบบจะไม่เป็นที่รู้จัก แต่มีชิ้นส่วนด้านบน สองชิ้น ในบัญชีรายการปี 1546 (เสร็จหลังจากเรือจม) ซึ่งน่าจะคล้ายกับปืนฐาน แต่ติดตั้งในส่วนบนของเรืออย่างน้อยหนึ่งแห่ง^{[ 18 ]}

ระหว่างการบูรณะในปี 1536 เรือแมรีโรสได้รับการติดตั้งปืนยาวแบบติดตั้งบนรถลากเป็นชั้นที่สอง บันทึกแสดงให้เห็นว่าการจัดเรียงปืนเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อเทคโนโลยีการผลิตปืนพัฒนาขึ้นและมีการคิดค้นการจำแนกประเภทใหม่ๆ ในปี 1514 อาวุธส่วนใหญ่ประกอบด้วยปืนต่อต้านบุคคล เช่น ปืนเหล็กบรรจุท้ายขนาดใหญ่ที่เรียกว่า " นักฆ่า " และปืนเซอร์เพนไทน์ขนาดเล็กปืนเดมิสลิงและปืนหิน มีปืนเพียงไม่กี่กระบอกในรายการแรกที่มีอานุภาพมากพอที่จะเจาะเรือข้าศึกได้ และส่วนใหญ่จะต้องได้รับการรองรับโดยโครงสร้างของเรือมากกว่าที่จะวางอยู่บนรถลาก รายการอาวุธของทั้งเรือแมรีโรสและเรือทาวเวอร์ได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในปี 1540 ขณะนี้มีปืนใหญ่ บรอนซ์หล่อแบบใหม่ ปืนเดมิแคนนอนปืนคัลเวอ ริน และปืนซาเกอร์และปืนพอร์ตเหล็กดัด(ชื่อที่บ่งบอกว่ายิงผ่านช่อง) ซึ่งทั้งหมดนี้ต้องใช้รถลาก มีระยะยิงที่ไกลขึ้น และสามารถสร้างความเสียหายร้ายแรงต่อเรือลำอื่นได้^{[ 18 ]}

กระสุนประเภทต่างๆ สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันได้ เช่น กระสุนทรงกลมธรรมดาที่ทำจากหินหรือเหล็กสามารถทำลายตัวเรือได้ กระสุนแบบแท่งมีหนาม และกระสุนที่เชื่อมต่อด้วยโซ่สามารถฉีกใบเรือหรือทำลายเชือกได้ และกระสุนแบบกระบอกที่บรรจุด้วยหินเหล็กไฟแหลมคมจะทำให้ เกิดผล การทำลายล้างเหมือนปืนลูกซอง การทดลองที่ทำกับแบบจำลองของปืนใหญ่คัลเวอรินและปืนใหญ่พอร์ตแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถเจาะไม้ที่มีความหนาเท่ากับ แผ่นไม้ตัวเรือ ของแมรีโรส ได้ ซึ่งบ่งชี้ถึงระยะห่างอย่างน้อย90 เมตร (100 หลา)ปืนใหญ่พอร์ตพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการเจาะรูขนาดใหญ่ในไม้เมื่อยิงกระสุนหิน และเป็นอาวุธต่อต้านบุคคลที่ทำลายล้างเมื่อบรรจุด้วยเศษหินหรือก้อนกรวด^{[ 18 ]}  

ปืนใหญ่แบบ Perrier ยิงก้อนหินได้ ไกลประมาณ 1,200 เมตร ( 3/4 ไมล์) ในขณะที่ปืนใหญ่แบบ Cannon ยิงลูกบอล หนัก 32 ปอนด์ได้ไกล 1,600 เมตร ( 1ไมล์เต็ม) และปืนใหญ่แบบ Culverinยิงลูกบอลหนัก 17 ปอนด์ได้ไกล 2 กิโลเมตร ( 1 + 1/4 ไมล์)ปืนหมุนและปืนใหญ่ขนาดเล็กมักจะบรรจุกระสุนลูกปรายเพื่อใช้ต่อต้านบุคคลในระยะใกล้ ในขณะที่ปืนใหญ่ขนาดใหญ่อาจบรรจุกระสุนปืนใหญ่หนักเพียงลูกเดียวเพื่อสร้างความเสียหายต่อโครงสร้าง^{[ 19 ]} 

ในโปรตุเกส การพัฒนาเรือรบขนาดใหญ่ (galleon) ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้เรือรบขนาดเล็ก (carrack) ในการต่อสู้ในสถานการณ์ส่วนใหญ่ เรือรบขนาดใหญ่ลำหนึ่งมีชื่อเสียงจากการพิชิตตูนิสในปี 1535 และสามารถบรรทุกปืนใหญ่บรอนซ์ได้ถึง 366 กระบอก (ซึ่งอาจเป็นการกล่าวเกินจริงจากนักบันทึกเหตุการณ์ชาวยุโรปในสมัยนั้น หรืออาจนับรวมอาวุธสำรองด้วย) เรือลำนี้มีขีดความสามารถในการยิงที่ยอดเยี่ยมสำหรับยุคนั้น แสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นในขณะนั้น และด้วยเหตุนี้จึงเป็นที่รู้จักในชื่อBotafogoซึ่งมีความหมายตรงตัวว่า' ผู้สร้างไฟ' ' ผู้เผา'หรือ' ไฟลุกโชน'ในภาษาโปรตุเกส

ปืนใหญ่และยุทธวิธีทางเรือยังคงค่อนข้างคงที่ในช่วงปี ค.ศ. 1571–1862 โดยเรือรบไม้ขนาดใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยใบเรือติดตั้งปืนใหญ่หลากหลายประเภทและขนาดเป็นอาวุธหลัก

ในช่วงทศวรรษ 1650 แนวรบได้พัฒนาขึ้นเป็นยุทธวิธีที่สามารถใช้ประโยชน์จากอาวุธยิงด้านข้างได้ วิธีนี้กลายเป็นหัวใจสำคัญของสงครามทางทะเลในช่วงยุคเรือใบโดยกองทัพเรือต่างปรับกลยุทธ์และยุทธวิธีของตนเพื่อให้ได้การยิงด้านข้างมากที่สุด^{[ 20 ]}ปืนใหญ่ถูกติดตั้งบนดาดฟ้าหลายชั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการยิงด้านข้างให้สูงสุด จำนวนและขนาดลำกล้องแตกต่างกันไปบ้างตามยุทธวิธีที่นิยม ฝรั่งเศสและสเปนพยายามทำให้เรือหยุดนิ่งโดยการทำลายเชือกด้วยการยิงระยะไกลที่แม่นยำจากเรือที่เร็วกว่าและคล่องตัวกว่า ในขณะที่อังกฤษและสาธารณรัฐดัตช์นิยมการยิงเร็วในระยะใกล้เพื่อทำลายตัวเรือและทำให้ลูกเรือหมดสภาพ

โดยทั่วไปแล้ว เรือรบของ กองทัพ เรืออังกฤษในปลายศตวรรษที่ 18 สามารถยิงปืนใหญ่ได้สองหรือสามครั้งในเวลาประมาณ 5 นาที ขึ้นอยู่กับการฝึกฝนของลูกเรือ ซึ่งลูกเรือที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นอย่างดีนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการเตรียมการยิงที่เรียบง่ายแต่ละเอียดถี่ถ้วน ลูกเรือของฝรั่งเศสและสเปนมักใช้เวลานานกว่าสองเท่าในการยิงปืนใหญ่แบบเล็งเป้าหมาย เรือรบในศตวรรษที่ 18 โดยทั่วไปจะติดตั้ง ปืนใหญ่ ขนาด 32 ปอนด์หรือ36 ปอนด์บนดาดฟ้าชั้นล่าง และ ปืนใหญ่ ขนาด 18หรือ24 ปอนด์บนดาดฟ้าชั้นบน โดยมีปืนใหญ่ขนาด 12 ปอนด์ บางส่วน อยู่บนดาดฟ้าหัวเรือและท้ายเรือ ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 16 เป็นต้นมา เรือรบมักจะมีนายพลปืนใหญ่ประจำเรือ ซึ่งมีหน้าที่ดูแลการทำงานของปืนใหญ่บนเรือ เดิมทีเป็นตำแหน่งที่มีเกียรติ แต่สถานะของตำแหน่งนี้ลดลงตลอดช่วงยุคเรือใบ เนื่องจากความรับผิดชอบด้านกลยุทธ์การยิงปืนใหญ่ถูกถ่ายโอนไปยังนายทหารฝึกหัดหรือนายทหารยศต่ำ กว่า ในศตวรรษที่สิบแปด หัวหน้าพลปืนมีหน้าที่รับผิดชอบเฉพาะการบำรุงรักษาปืนและแท่นปืน รวมถึงการดูแลการจัดหาดินปืนและกระสุนเท่านั้น ในด้านสถานะ หัวหน้าพลปืนยังคงเท่าเทียมกับต้นหนเรือและช่างไม้ประจำเรือในฐานะนายทหารสัญญาบัตรอาวุโสและมีสิทธิ์ได้รับการสนับสนุนจากพลปืนหนึ่งคนหรือมากกว่า ในราชนาวี หัวหน้าพลปืนยังสั่งการ "พลปืนประจำป้อม" ซึ่งเป็นลูกเรือที่มีความสามารถ โดยมีหน้าที่เพิ่มเติมในการจัดการอัตราและทิศทางการยิงจากพลปืนทั้งสี่คน^{[ 21 ]}

กองทัพเรืออังกฤษไม่เห็นสมควรที่จะจัดหาดินปืนเพิ่มเติมให้กับกัปตันเพื่อฝึกฝนลูกเรือ โดยทั่วไปแล้วจะอนุญาตให้ใช้ดินปืนเพียงหนึ่งในสามของปริมาณที่บรรทุกบนเรือในช่วงหกเดือนแรกของการเดินทางตามปกติเว้นแต่จะมีการโจมตีจากฝ่ายตรงข้าม แทนที่จะฝึกยิงด้วยกระสุนจริง กัปตันส่วนใหญ่จะฝึกลูกเรือโดยการ "วิ่ง" ปืนและแสดงท่าทางต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการยิง ยกเว้นการยิงจริง กัปตันที่ร่ำรวยบางคน–ผู้ที่หาเงินจากการยึดเรือสินค้าหรือมาจากครอบครัวที่ร่ำรวย–เป็นที่รู้จักกันดีว่าซื้อดินปืนด้วยเงินของตนเองเพื่อให้ลูกเรือสามารถยิงกระสุนจริงใส่เป้าหมายจริงได้  

ยิง

การยิงปืนใหญ่เรือรบต้องใช้แรงงานและกำลังคนจำนวนมาก เชื้อเพลิงที่ใช้คือดินปืน ซึ่งต้องเก็บไว้ในพื้นที่จัดเก็บพิเศษใต้ดาดฟ้าเรือเพื่อความปลอดภัยเด็กขนดินปืน (บางครั้งเรียกว่าเด็กขนดินปืน ) ซึ่งโดยทั่วไปมีอายุ 10-14 ปี จะถูกเกณฑ์มาเพื่อขนดินปืนจากคลังอาวุธขึ้นไปยังดาดฟ้าปืนของเรือตามความจำเป็น

ขั้นตอนการยิงโดยทั่วไปมีดังนี้ ใช้สำลีชุบน้ำเช็ดทำความสะอาดภายในลำกล้องปืน เพื่อดับประกายไฟจากการยิงครั้งก่อนที่อาจทำให้ดินปืนนัดต่อไปติดไฟก่อนกำหนด ใส่ ดินปืน ลงในลำกล้องปืน ไม่ว่าจะเป็นแบบหลวมๆ หรือบรรจุใน ตลับผ้าหรือกระดาษที่เจาะด้วยเหล็กแหลมผ่านรูจุดชนวน ตามด้วยผ้าอุด (โดยทั่วไปทำจากผ้าใบและเชือกเก่า) แล้วใช้แท่งกระทุ้งอัดเข้าไป จากนั้นจึงใส่ลูกกระสุนเข้าไป ตามด้วยผ้าอุดอีกชั้น (เพื่อป้องกันไม่ให้ลูกกระสุนกลิ้งออกจากลำกล้องหาก กด ปากกระบอกปืนลง) จากนั้นจึงลาก ปืนออกจากแท่นปืน –คนงานช่วยกันดึงรอกจนกระทั่งด้านหน้าของแท่นปืนชิดกับผนังกั้นเรือ และลำกล้องปืนยื่นออกมาจากช่องปืน การเคลื่อนย้ายปืนใหญ่ต้องใช้กำลังคนส่วนใหญ่ของพลปืน เนื่องจากน้ำหนักรวมของปืนใหญ่บนแท่นอาจสูงถึงกว่าสองตัน และเรืออาจจะโคลงเคลงด้วย 

รูจุดชนวนที่ส่วนท้าย ( ท้ายลำกล้อง ) ของปืนใหญ่จะถูกเตรียมด้วยดินปืนละเอียด ( ดินปืนจุดชนวน ) หรือขนนก (จากเม่นหรือสัตว์คล้ายเม่น หรือปลายหนังของขนนก) ที่บรรจุดินปืนจุดชนวนไว้ล่วงหน้า แล้วจึงจุดไฟ

วิธีการจุดชนวนปืนใหญ่แบบเดิมคือการใช้แท่งไม้จุดไฟ (linstock )ซึ่งเป็นแท่งไม้ที่มีไม้ขีดไฟที่กำลังลุกไหม้อยู่ที่ปลายแท่ง จิ้มลงบนรูจุดชนวนของปืน วิธีนี้อันตรายและทำให้การยิงที่แม่นยำจากเรือที่กำลังเคลื่อนที่ทำได้ยาก เนื่องจากต้องยิงปืนจากด้านข้างเพื่อหลีกเลี่ยงแรงถีบกลับ และมีความล่าช้าที่เห็นได้ชัดระหว่างการใช้แท่งไม้จุดไฟกับการยิงปืน^{[ 22 ]}ในปี ค.ศ. 1745 ชาวอังกฤษเริ่มใช้ปืนจุดชนวน ( กลไกจุดชนวนแบบหินเหล็กไฟที่ติดตั้งกับปืนใหญ่) 

ระบบล็อกปืนทำงานโดยการดึงเชือกหรือสายจูงพลปืนสามารถยืนอยู่หลังปืนได้อย่างปลอดภัยเกินระยะการดีดกลับ และเล็งไปตามลำกล้องปืน ยิงเมื่อเรือโคลงจนปืนอยู่ในแนวเดียวกับศัตรู เพื่อหลีกเลี่ยงโอกาสที่กระสุนจะตกทะเลหรือลอยสูงเหนือดาดฟ้าเรือของศัตรู^{[ 22 ]}แม้จะมีข้อดี แต่ระบบล็อกปืนก็แพร่หลายอย่างค่อยเป็นค่อยไป เนื่องจากไม่สามารถดัดแปลงให้เข้ากับปืนรุ่นเก่าได้ชาวอังกฤษนำมาใช้เร็วกว่าชาวฝรั่งเศส ซึ่งยังไม่ได้นำมาใช้โดยทั่วไปจนกระทั่งถึงยุทธการที่ทราฟัลการ์ในปี 1805 ^{[ 22 ]}ทำให้เสียเปรียบเนื่องจากกองทัพเรืออังกฤษใช้กันอย่างแพร่หลายในเวลานั้น หลังจากการนำระบบล็อกปืนมาใช้แล้ว ก็ยังคงใช้ระบบล็อกปืนแบบเดิมอยู่ แต่ใช้เป็นเพียงวิธีการยิงสำรองเท่านั้น

ตัวจุดไฟแบบช้า หรือประกายไฟจากหินเหล็กไฟ จะจุดดินปืนที่ใช้ในการจุดระเบิด ซึ่งจะไปจุดชนวนหลักและผลักดันกระสุนออกจากลำกล้อง เมื่อปืนลั่น แรงถีบจะส่งปืนถอยหลังไปจนกระทั่งถูกหยุดโดยเชือกท้ายลำกล้อง–เชือกที่แข็งแรงซึ่งผูกติดกับห่วงสลักที่ติดตั้งไว้ในกำแพง และพันรอบส่วนปลายลำกล้องปืน (cascabel) 

ปืนใหญ่และกระสุนปืน

ประเภทของปืนใหญ่ที่ใช้แตกต่างกันไปตามแต่ละประเทศและช่วงเวลา ประเภทที่สำคัญกว่านั้นได้แก่เดมิแคนนอนคัลเวอรินและเดมิคัลเวอรินและคาร์โรเนดลักษณะเฉพาะที่ใช้กันทั่วไปคือการกำหนดขนาดปืนตาม "น้ำหนัก" ซึ่งในทางทฤษฎีคือ น้ำหนักของกระสุนเหล็กตันหนึ่งนัดที่ยิงออกจากลำกล้องปืนใหญ่นั้น ขนาดทั่วไปได้แก่ ปืน 42 ปอนด์ 36 ปอนด์ 32 ปอนด์ 24 ปอนด์ 18 ปอนด์12 ปอนด์ 9 ปอนด์ 8 ปอนด์ 6 ปอนด์ และขนาดเล็กกว่าต่างๆ เรือของฝรั่งเศสใช้ปืนมาตรฐานขนาด36 ปอนด์ 24 ปอนด์ และ 12 ปอนด์ เสริมด้วยปืนขนาดเล็กกว่า โดยทั่วไปแล้ว เรือขนาดใหญ่ที่มีปืนมากกว่า มักจะมีปืนขนาดใหญ่กว่าด้วย

การออกแบบปืนใหญ่แบบบรรจุจากปากกระบอกและน้ำหนักของเหล็กทำให้เกิดข้อจำกัดในการออกแบบความยาวและขนาดของปืนใหญ่เรือ การบรรจุจากปากกระบอกจำเป็นต้องวางปากกระบอกปืนไว้ภายในตัวเรือเพื่อทำการบรรจุ ตัวเรือมีความกว้างจำกัด และเมื่อติดตั้งปืนไว้ทั้งสองด้าน ช่องเปิดตรงกลางดาดฟ้าก็จำกัดพื้นที่ที่มีอยู่เช่นกัน น้ำหนักเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงอย่างมากในการออกแบบเรือเสมอ เพราะส่งผลต่อความเร็ว เสถียรภาพ และการลอยตัว ความต้องการปืนที่ยาวขึ้นเพื่อระยะยิงและความแม่นยำที่มากขึ้น และน้ำหนักกระสุนที่มากขึ้นเพื่ออำนาจทำลายล้างที่สูงขึ้น นำไปสู่การออกแบบปืนที่น่าสนใจบางแบบ

ปืนใหญ่ประจำเรือชนิดหนึ่งที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวคือ ปืนลองไนน์ (Long Nine) มันเป็นปืน 9 ปอนด์ที่มีลำกล้องยาวกว่าปกติ การติดตั้งแบบทั่วไปคือที่หัวเรือหรือท้ายเรือ ซึ่งไม่ได้ตั้งฉากกับกระดูกงูเรือ ทำให้มีพื้นที่ในการใช้งานอาวุธที่ยาวกว่านี้ได้ ในสถานการณ์การไล่ล่า ระยะยิงที่ไกลกว่าของปืนก็มีบทบาทสำคัญ อย่างไรก็ตาม ความต้องการที่จะลดน้ำหนักที่ส่วนหัวและท้ายเรือ และความเปราะบางของส่วนหัวและท้ายเรือ ทำให้บทบาทของปืนชนิดนี้จำกัดอยู่แค่ปืน 9 ปอนด์ แทนที่จะเป็นปืนที่ใช้กระสุนขนาด 12 หรือ 24 ปอนด์

ในรัชสมัยของสมเด็จพระราชินีนาถเอลิซาเบธความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการผลิตทำให้กองทัพเรือ อังกฤษ สามารถเริ่มใช้ปืนใหญ่ที่ยิงกระสุนมาตรฐานได้^{[ 23 ]}ทำให้สามารถยิงปืนใหญ่ แบบประสานกันได้ (ถึงแม้ว่าจะเป็นเรื่องของการปรับปรุงการฝึกฝนและวินัยมากกว่าปืนที่ยิงได้เหมือนกันก็ตาม)

มีการใช้กระสุนหลายประเภทสำหรับสถานการณ์ต่างๆ กระสุนมาตรฐานคือกระสุนกลมซึ่งเป็นกระสุนเหล็กหล่อทรงกลม ใช้สำหรับเจาะทะลุตัวเรือของข้าศึก ทำลายแนวน้ำ ทำลายแท่นปืน และทำลายเสากระโดงและคานเรือ โดยมีผลรองคือเศษไม้ขนาดใหญ่จะกระเด็นไปทั่ว ทำให้ลูกเรือข้าศึกบาดเจ็บและเสียชีวิต ในระยะใกล้มาก สามารถบรรจุกระสุนกลมสองนัดในปืนกระบอกเดียวแล้วยิงพร้อมกันได้การยิงสองนัดพร้อมกันนี้ จะลดระยะหวังผลและความแม่นยำของปืนลง แต่ก็สามารถสร้างความเสียหายร้ายแรงได้ในระยะประชิด

กระสุนปืนใหญ่แบบกระป๋องประกอบด้วยกระป๋องโลหะที่แตกออกเมื่อยิง แต่ละกระป๋องบรรจุลูกกระสุนตะกั่วหลายร้อยลูกสำหรับเคลียร์ดาดเรือเหมือน การระเบิด ของปืนลูกซอง ขนาดใหญ่ มักเรียกผิดว่ากระสุนลูกปรายทั้งในปัจจุบันและในบันทึกทางประวัติศาสตร์ (โดยทั่วไปคือบันทึกของคนบนบก) แม้ว่ากระสุนปืนใหญ่แบบกระป๋องจะสามารถใช้บนเรือได้ แต่โดยทั่วไปแล้วเป็นกระสุนปืนใหญ่ของกองทัพบกสำหรับเคลียร์สนามรบจากทหารราบกระสุนลูกปรายก็คล้ายกันตรงที่ประกอบด้วยกระสุนหลายลูก (โดยปกติ 9-12 ลูก) ที่แยกออกจากกันเมื่อยิง ยกเว้นว่ากระสุนมีขนาดใหญ่กว่า (อย่างน้อย2.5 เซนติเมตร [1 นิ้ว]ในเส้นผ่านศูนย์กลาง สูงสุด7.6 เซนติเมตร[3 นิ้ว]หรือใหญ่กว่าสำหรับปืนที่หนักกว่า) และมาในรูปแบบมัดที่มัดรวมกันด้วยเชือกพันรอบลูกกระสุนและเสียบไว้ระหว่างกัน โดยมีฐานไม้ทำหน้าที่เป็นวัสดุรองเมื่ออัดลงไปในปากกระบอกปืน หรือมาในถุงผ้าใบที่ห่อด้วยเชือก ชื่อ "กระสุนลูกปราย" มาจากลักษณะที่ดูคล้ายพวงองุ่นเมื่อยิงออกไป แรงเฉื่อยจะทำให้พวงองุ่นแตกกระจาย และกระสุนจะกระจายออกไปโจมตีเป้าหมายจำนวนมาก กระสุนลูกปรายเป็นอาวุธของกองทัพเรือ และมีมานานเกือบเท่ากับปืนใหญ่ของกองทัพเรือ ขนาดที่ใหญ่กว่าของกระสุนลูกปรายเป็นที่ต้องการ เพราะสามารถตัดเชือกหนาๆ และทำลายอุปกรณ์ได้ดีกว่ากระสุนปืนคาบศิลาที่มีขนาดเล็กกว่า แม้ว่าจะเจาะทะลุตัวเรือไม้ได้ยากก็ตาม แม้ว่ากระสุนลูกปรายจะได้รับความนิยมอย่างมากในฐานะอาวุธที่ใช้ต่อต้านลูกเรือข้าศึกบนดาดฟ้าเรือ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวมตัวกันเป็นจำนวนมาก เช่น ในการพยายามขึ้นเรือ) แต่เดิมแล้วมันถูกออกแบบมาและพกพาเพื่อใช้ตัดเชือกของเรือข้าศึกเป็นหลัก   

กระสุนแบบพิเศษที่ใช้ในลักษณะเดียวกันคือกระสุนโซ่ซึ่งประกอบด้วยลูกเหล็กสองลูกที่เชื่อมต่อกันด้วยโซ่ และได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการตัดเชือกขนาดใหญ่เช่นตาข่ายและใบเรือกระสุนชนิดนี้มีประสิทธิภาพมากกว่ากระสุนชนิดอื่นในการใช้งานนี้ แต่แทบไม่มีประโยชน์สำหรับวัตถุประสงค์อื่นกระสุนแท่งก็คล้ายกัน ยกเว้นว่ามันใช้แท่งแข็งเชื่อมต่อลูกเหล็กสองลูกเข้าด้วยกัน บางครั้งแท่งเหล็กก็สามารถยืดออกได้เมื่อยิง โซ่ยาวหลายเส้นก็ถูกนำมาใช้ในลักษณะเดียวกัน ถุงเศษวัสดุ เช่น เศษโลหะ สลักเกลียว หิน กรวด หรือลูกกระสุนปืนเก่า เรียกว่าlangrageและถูกยิงเพื่อทำร้ายลูกเรือของศัตรู (แม้ว่าสิ่งนี้จะไม่เป็นที่นิยม และเมื่อใช้ มักจะใช้บนเรือที่ไม่ได้รับมอบหมาย เช่นเรือโจรสลัด เรือสินค้าและเรืออื่นๆ ที่ไม่สามารถซื้อกระสุนจริงได้) ^{[ 24 ]}

ในประเทศจีนและส่วนอื่นๆ ของเอเชียลูกธนูไฟเป็น กระสุน เพลิงหนาคล้ายลูกดอกขับเคลื่อนด้วยจรวด มีปลายแหลมคล้ายหนาม หุ้มด้วย ผ้าใบชุบ น้ำมันดินซึ่งจะลุกไหม้เมื่อจรวดถูกยิงออกไป ซึ่งอาจยิงจากแท่นยิงพิเศษหรือจากลำกล้องปืนใหญ่ ปลายแหลมจะปักเข้าไปในใบเรือ ตัวเรือ หรือเสากระโดงเรือ และจุดไฟเผาเรือข้าศึก ในสงครามทางทะเลของตะวันตก ป้อมปราการชายฝั่งบางครั้งจะนำลูกเหล็กไปเผาให้ร้อนแดงในเตาเผาพิเศษก่อนบรรจุ (โดยใช้แผ่นรองชุบน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้ดินปืนระเบิดก่อนกำหนด) ลูกเหล็กที่ร้อนจัดหากไปติดอยู่ในเนื้อไม้แห้งของเรือจะทำให้เรือลุกไหม้ เนื่องจากอันตรายจากไฟไหม้บนเรือ (และความยากลำบากในการให้ความร้อนและขนส่งลูกเหล็กที่ร้อนจัดขึ้นบนเรือ) ลูกเหล็กที่ร้อนจัดจึงไม่ค่อยได้ใช้จากปืนใหญ่บนเรือ เพราะอันตรายต่อเรือที่ใช้มันนั้นเกือบจะมากพอๆ กับข้าศึก ไฟเป็นสิ่งที่น่ากลัวที่สุดสำหรับผู้คนที่แล่นเรือไม้ทุกคน ด้วยเหตุนี้ สำหรับลูกเรือบนเรือเหล่านี้ การเผชิญหน้ากับปืนใหญ่ชายฝั่งที่ยิงกระสุนร้อนจึงเป็นประสบการณ์ที่น่าหวาดกลัว และโดยทั่วไปแล้วกองเรือไม้จะไม่ถูกคาดหวังว่าจะเผชิญกับกระสุนเช่นนั้น ยกเว้นในกรณีฉุกเฉินร้ายแรง เพราะกระสุนร้อนเพียงนัดเดียวสามารถทำลายเรือและลูกเรือทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่เรือลำเดียวกันนั้นโดยทั่วไปแล้วสามารถทนต่อการถูกยิงด้วยกระสุนธรรมดาได้หลายครั้ง

เรือรบแบบบอมบ์เคทช์ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นเรือรบใบไม้ สำหรับ ใช้ในกองทัพเรือ โดย มีอาวุธหลักคือปืนครกที่ติดตั้งไว้ด้านหน้าใกล้กับหัวเรือและยกขึ้นทำมุมสูง เพื่อยิงเป็น วิถีโค้ง ใช้กระสุนระเบิดหรือปลอกกระสุน ระเบิดแทนกระสุนธรรมดา เรือบอมบ์เป็นเรือเฉพาะทางที่ออกแบบมาเพื่อระดมยิง (จึงเป็นที่มาของชื่อ) เป้าหมายคงที่บนบก

การใช้งานเรือระเบิดครั้งแรกที่บันทึกไว้โดยอังกฤษเกิดขึ้นในการล้อมเมืองกาเลส์ในปี พ.ศ. 2390 เมื่อพระเจ้าเอ็ดเวิร์ดที่ 3ทรงใช้เรือดาดฟ้าเดียวพร้อมปืนใหญ่บอมบาร์ดและปืนใหญ่อื่นๆ^{[ 25 ]}

เรือระเบิดเฉพาะทางลำแรกถูกสร้างขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 โดยอิงตามแบบของ Bernard Renau d'Eliçagaray และถูกใช้โดย กองทัพ เรือฝรั่งเศส^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}เรือดังกล่าว 5 ลำถูกใช้ยิงถล่มแอลเจียร์ในปี 1682ทำลายป้อมปราการบนบก และสังหารผู้ป้องกันประมาณ 700 คนสองปีต่อมา ฝรั่งเศสประสบความสำเร็จซ้ำรอยที่เจนัว^{[ 29 ]}เรือระเบิดของฝรั่งเศสในยุคแรกมีปืนครกสองกระบอกที่ชี้ไปข้างหน้า ติดตั้งเคียงข้างกันบนดาดฟ้าด้านหน้า ในการเล็งอาวุธเหล่านี้ เรือทั้งลำจะถูกหมุนโดยการปล่อยหรือดึงสมอสปริง[ 27 ^{]ระยะการ}ยิงมักถูกควบคุมโดยการปรับปริมาณดินปืน^{[ 26 ]}

กองทัพเรืออังกฤษ^{[ 26 ]}ยังคงปรับปรุงเรือประเภทนี้ต่อไปอีกกว่าศตวรรษ หลังจากที่ ผู้ลี้ภัยชาว ฮิวเกนอตนำแบบแผนมายังอังกฤษและสหจังหวัด ปืนครกแบบวางเคียงข้างกันที่ชี้ไปข้างหน้าถูกแทนที่ในแบบแผนของอังกฤษด้วยปืนครกที่ติดตั้งบนเส้นกลางลำเรือบนแท่นหมุน แท่นเหล่านี้ได้รับการรองรับด้วยโครงไม้ภายในที่แข็งแรงเพื่อส่งแรงจากการยิงอาวุธไปยังตัวเรือ ช่องว่างของโครงไม้ถูกใช้เป็นพื้นที่จัดเก็บกระสุน เรือทิ้งระเบิดในยุคแรกๆ ถูกออกแบบให้เป็นเรือใบสองเสา (ketch ) เรือเหล่านี้ควบคุมได้ยากส่วนหนึ่งเป็นเพราะเรือใบทิ้งระเบิดมักจะมีเสากระโดงที่ยื่นไปทางด้านท้ายมากกว่าปกติในเรือประเภทเดียวกันอื่นๆ เพื่อรองรับปืนครกที่อยู่ด้านหน้าและให้พื้นที่โล่งสำหรับการยิงไปข้างหน้า ด้วยเหตุนี้ เรือทิ้งระเบิดของอังกฤษในศตวรรษที่ 19 จึงได้รับการออกแบบให้เป็นเรือใบสามเสา (full-rigged)และมีปืนครกสองกระบอก โดยติดตั้งกระบอกหนึ่งระหว่างเสากระโดงแต่ละคู่ที่อยู่ติดกัน^{[ 30 ]}

ศิลปะการยิงปืนได้รับการวางรากฐานทางวิทยาศาสตร์ในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 วิศวกรการทหารชาวอังกฤษเบนจามิน โรบินส์ใช้กลศาสตร์ของนิวตันในการคำนวณวิถีกระสุนโดยคำนึง ถึง แรงต้านอากาศเขายังทำการทดลองเกี่ยวกับการยิงปืนอย่างกว้างขวาง และรวบรวมผลการทดลองไว้ในตำราที่มีชื่อเสียงเกี่ยวกับการยิงปืนชื่อ " หลักการใหม่ในการยิงปืน" (New Principles in Gunnery ) (1742) ซึ่งมีคำอธิบายเกี่ยวกับลูกตุ้มขีปนา วิถีของเขา ด้วย

นอกจากนี้ Robins ยังทำการทดลองที่สำคัญหลายครั้งเกี่ยวกับความต้านทานของอากาศต่อการเคลื่อนที่ของกระสุน^{[ 31 ] [ 32 ]}และเกี่ยวกับแรงของดินปืนพร้อมกับการคำนวณความเร็วที่ส่งไปยังกระสุน เขาเปรียบเทียบผลลัพธ์ของทฤษฎีของเขากับการกำหนดระยะยิงของปืนครกและปืนใหญ่จากการทดลอง และให้หลักการปฏิบัติสำหรับการจัดการปืนใหญ่เขายังทำการสังเกตเกี่ยวกับการบินของจรวดและเขียนเกี่ยวกับข้อดีของลำกล้องปืนที่มีร่องเกลียว

โรบินส์สนับสนุนการใช้ปืนใหญ่ที่มีลำกล้องขนาดใหญ่ขึ้น และเน้นความสำคัญของลูกปืนใหญ่ที่พอดีกับลำกล้องอย่างแน่นหนา ผลงานด้านการยิงปืนใหญ่ของเขาได้รับการแปลเป็นภาษาเยอรมันโดยเลออนฮาร์ด ออยเลอร์และมีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาอาวุธยุทโธปกรณ์ทางทะเลทั่วยุโรป

หนังสือเกี่ยวกับการยิงปืนใหญ่ทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญอีกเล่มหนึ่งเขียนโดยนายทหารชั้นสัญญาบัตรจอร์จ มาร์แชลล์ผู้เชี่ยวชาญด้านปืนใหญ่ในกองทัพเรือสหรัฐฯ เขาเขียนหนังสือMarshall's Practical Marine Gunneryในปี 1822 ^{[ 33 ]}หนังสือเล่มนี้กล่าวถึงขนาดและอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งปืนใหญ่ของกองทัพเรือ หนังสือเล่มนี้ยังลงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับระยะทางของการยิงบนเรือโดยอิงจากเสียงของปืน ซึ่งพบว่ามีอัตราเร็ว348 เมตร (1,142 ฟุต; 381 หลา)ในหนึ่งวินาที ตามสมการของมาร์แชลล์ หลังจากเห็นแสงวาบของปืนใหญ่และได้ยินเสียงระเบิด พลปืนจะนับวินาทีจนกว่าจะกระทบเป้าหมาย ด้วยวิธีนี้ ผู้ที่มีความชำนาญในการฟังจะรู้ระยะทางที่ลูกปืนใหญ่เดินทางไป และอาจได้รับข้อมูลหรือยิงตอบโต้ ตัวอย่างในหนังสืออธิบายสถานการณ์ 9 วินาที โดยระยะทางที่ปืนใหญ่ถูกยิงจากพลปืนอยู่ที่ประมาณ3,133 เมตร (10,278 ฟุต; 3,426 หลา ) ^{[ 34 ]}

เมื่อเกิดสงครามปฏิวัติฝรั่งเศสในปี 1793 นวัตกรรมทางเทคนิคหลายอย่างที่เกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 ได้รวมกันทำให้กองเรืออังกฤษมีกำลังเหนือกว่าเรือของกองทัพเรือฝรั่งเศสและสเปนอย่างเห็นได้ชัด

ปืนคาร์โรเนดเป็นปืนลำกล้องสั้นที่ยิงลูกกระสุนหนัก พัฒนาโดยบริษัทคาร์รอนซึ่งเป็นโรงงานเหล็กในสกอตแลนด์ ในปี 1778 เนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของขนาดลูกกระสุนปืนใหญ่และความยากลำบากในการเจาะลำกล้องปืน ทำให้มักจะมีช่องว่างระหว่างลูกกระสุนกับลำกล้องค่อนข้างมาก– บ่อยครั้งที่มากถึง 6 มม. (1/4นิ้ว ) – ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง ช่องว่างนี้เรียกว่า " แรงลม" วิธีการผลิตที่บริษัทคาร์รอนนำมาใช้ ช่วยลดแรงลมลงอย่างมาก ทำให้สามารถยิงลูกกระสุนได้โดยใช้ดินปืนน้อยลง ส่งผลให้ปืนมีขนาดเล็กลงและเบาลง ปืนคาร์โรเนดมีน้ำหนักครึ่งหนึ่งของปืนยาวที่มีขนาดเท่ากัน แต่สามารถยิงลูกกระสุนหนักได้ในระยะทางจำกัด น้ำหนักที่เบาของปืนคาร์โรเนดหมายความว่าสามารถติดตั้งปืนเหล่านี้ไว้ที่หัวเรือและท้ายเรือของเรือฟริเกตและเรือรบได้ เพิ่มอำนาจการยิงโดยไม่กระทบต่อคุณสมบัติการเดินเรือของเรือ ปืนชนิดนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ "Smasher" และทำให้เรือที่ติดตั้งปืนคาร์โรเนดได้เปรียบอย่างมากในระยะใกล้^{[ 35 ]}แท่นยึดที่ติดตั้งไว้ด้านข้างของเรือบนแกนหมุนจะรับแรงถีบกลับบนตัวเลื่อน แรงถีบกลับที่ลดลงไม่ได้ทำให้แนวของปืนเปลี่ยนไป ปริมาณดินปืนที่น้อยลงช่วยลดความร้อนของปืนขณะใช้งาน เอกสารแนะนำให้ใช้กระสุนขนสัตว์ ซึ่งแม้จะมีราคาแพงกว่า แต่ก็ช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้สำลีและวัสดุกันหนอน การทำให้การยิงปืนง่ายขึ้นสำหรับลูกเรือพาณิชย์ที่ไม่ได้รับการฝึกฝนมากนัก ทั้งในด้านการเล็งและการบรรจุกระสุนใหม่ เป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลในการพัฒนาปืนชนิดนี้ การเปลี่ยนแกนหมุนด้วยสลักเกลียวด้านล่างเพื่อเชื่อมต่อปืนกับแท่นยึด ช่วยลดความกว้างของแท่นปืน ทำให้มุมการยิงกว้างขึ้น ปืนคาร์โรเนดมีน้ำหนักเพียงหนึ่งในสี่ และใช้ดินปืนเพียงหนึ่งในสี่ถึงหนึ่งในสามของปืนยาวที่ยิงกระสุนปืนใหญ่ขนาดเดียวกัน^{[ 36 ]}การประดิษฐ์ปืนใหญ่ชนิดนี้มีการระบุผู้ประดิษฐ์ไว้ต่างกันไป คือพลโทโรเบิร์ต เมลวิลล์ในปี 1759 หรือชาร์ลส์ แกสคอยน์ผู้จัดการบริษัทคาร์รอนตั้งแต่ปี 1769 ถึง 1779 ปืนใหญ่ชนิดนี้เริ่มเป็นที่นิยมในเรือสินค้าของอังกฤษในช่วงสงครามปฏิวัติอเมริกาปืนใหญ่ที่มีน้ำหนักเบา ต้องการลูกเรือเพียงเล็กน้อย และมีอำนาจทำลายล้างสูงในระยะใกล้ จึงเป็นอาวุธที่เหมาะสมอย่างยิ่งในการป้องกันเรือสินค้าจากโจรสลัด ฝรั่งเศสและอเมริกา ในเหตุการณ์เมื่อวันที่ 4 กันยายน 1782การยิงปืนใหญ่เพียงนัดเดียวจากด้านข้างของเรือฟริเกตHMS Rainbowภายใต้ การบังคับบัญชา ของเฮนรี ทรอลโลป ได้ สร้างความเสียหายอย่างมาก    ทำให้กัปตันชาวฝรั่งเศสที่ได้รับบาดเจ็บต้องยอมจำนนและมอบเรือHébéหลังจากการต่อสู้เพียงไม่นาน^{[ 37 ]}

ระบบจุดระเบิด แบบฟลินต์ล็อกสำหรับปืนใหญ่ได้รับการเสนอแนะโดยกัปตันเซอร์ชาร์ลส์ ดักลาสและนำมาใช้ในช่วงสงครามประกาศอิสรภาพของอเมริกาแทนที่การใช้ไม้ขีดไฟแบบดั้งเดิม ฟลินต์ล็อกช่วยให้ยิงได้เร็วขึ้นและแม่นยำมากขึ้น เนื่องจากผู้บังคับปืนสามารถเลือกช่วงเวลาที่เหมาะสมในการยิงได้ ก่อนหน้านี้ กองทัพเรืออังกฤษได้นำการใช้ขนนกที่บรรจุผงดินปืนมาใช้ในช่วงสงครามเจ็ดปีซึ่งทำให้เกิดการเผาไหม้เกือบจะในทันทีเมื่อเทียบกับวิธีการจุดระเบิดแบบเดิม

นอกจากนี้ ดักลาสยังคิดค้นระบบที่ช่วยเพิ่มระยะการยิงอย่างมาก ด้วยวิธีการง่ายๆ คือการติดเชือกปืนให้ห่างจากช่องปืนมากขึ้น ทำให้ระยะการหมุนของปืนใหญ่แต่ละกระบอกดีขึ้นอย่างมาก ระบบใหม่นี้ได้รับการทดสอบครั้งแรกในยุทธการที่แซงต์ในปี 1782 ซึ่ง เรือรบ HMS Duke  , FormidableและArrogantและอาจรวมถึงเรือรบอังกฤษลำอื่นๆ ได้นำระบบใหม่ของดักลาสมาใช้

กระสุนแตกกระจายถูกพัฒนาขึ้นในปี 1784 โดยพลตรีเฮนรี ชราปเนลแห่งกองปืนใหญ่หลวง ในเวลานั้น กระสุน แบบกระป๋อง (canister shot ) กำลังเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย กระสุนชนิดนี้บรรจุอยู่ในภาชนะดีบุกหรือผ้าใบที่บรรจุลูกเหล็กหรือตะกั่วขนาดเล็ก เมื่อยิงจะแตกออก ทำให้เกิดผลคล้ายกับ กระสุนลูกซอง ขนาดใหญ่ นวัตกรรมของชราปเนลคือการรวมเอาผลการยิงหลายนัดแบบกระสุนลูกซองของกระสุนแบบกระป๋องเข้ากับชนวนตั้งเวลาเพื่อเปิดกระป๋องและกระจายกระสุนที่บรรจุอยู่ภายในออกไปในระยะทางหนึ่งตามวิถีกระสุนจากปืน กระสุนของเขาเป็นทรงกลมเหล็กหล่อกลวงที่บรรจุส่วนผสมของลูกกระสุนและดินปืน พร้อมด้วยชนวนตั้งเวลาแบบง่ายๆ หากตั้งชนวนอย่างถูกต้อง กระสุนจะแตกออก ไม่ว่าจะด้านหน้าหรือเหนือเป้าหมายที่ต้องการ ปล่อยกระสุนปืนออกมา ลูกกระสุนแตก กระจายจะเคลื่อนที่ต่อไปด้วย "ความเร็วที่เหลืออยู่" ของกระสุน นอกจากรูปแบบการเรียงตัวของลูกกระสุนปืนคาบศิลาที่หนาแน่นขึ้นแล้ว ความเร็วที่คงไว้ก็อาจสูงขึ้นด้วย เนื่องจากเปลือกกระสุนแตกกระจายโดยรวมน่าจะมีค่าสัมประสิทธิ์ทางขี ปนาวิถีที่สูง กว่าลูกกระสุนปืนคาบศิลาแต่ละลูก

กระสุนระเบิดถูกนำมาใช้ในการรบภาคพื้นดินมานานแล้ว (ในปืนใหญ่ฮาวิตเซอร์และปืนครก) แต่กระสุนเหล่านั้นถูกยิงในมุมสูงและด้วยความเร็วค่อนข้างต่ำ กระสุนมีความอันตรายในการจัดการโดยธรรมชาติ และยังไม่มีวิธีใดที่จะรวมคุณสมบัติการระเบิดของกระสุนเข้ากับพลังงานสูงและวิถีกระสุนที่ราบเรียบกว่าของปืนความเร็วสูงได้

อย่างไรก็ตาม วิถีกระสุนที่สูงไม่เหมาะสมสำหรับการรบทางทะเล และการรบทางเรือจำเป็นต้องใช้ปืนที่มีวิถีกระสุนราบเพื่อให้มีโอกาสยิงโดนเป้าหมายได้ดีขึ้น ดังนั้น สงครามทางเรือจึงประกอบด้วยการปะทะกันระหว่างปืนใหญ่ที่มีวิถีกระสุนราบโดยใช้กระสุนปืนใหญ่ที่ไม่มีแรงระเบิดมานานหลายศตวรรษ ซึ่งสามารถสร้างความเสียหายเฉพาะจุดได้แม้แต่กับตัวเรือที่ทำจากไม้^{[ 41 ]}

ปืนใหญ่ประจำเรือกระบอกแรกที่ออกแบบมาเพื่อยิงกระสุนระเบิดคือ^ปืน Paixhansซึ่งพัฒนาโดยนายพลHenri-Joseph Paixhans ชาวฝรั่งเศส ในปี 1822–1823 เขาเสนอให้ใช้ปืนยิงกระสุนวิถีราบโจมตีเรือรบในปี 1822 ในหนังสือNouvelle force maritime et artillerie ของเขา [ ^{42 ]}และได้พัฒนากลไกหน่วงเวลาซึ่งทำให้สามารถยิงกระสุนได้อย่างปลอดภัยในปืนวิถีราบที่มีกำลังสูงเป็นครั้งแรก ผลกระทบของกระสุนระเบิดที่ฝังอยู่ในตัวเรือไม้แล้วระเบิดนั้นอาจสร้างความเสียหายร้ายแรงได้ สิ่งนี้ได้รับการสาธิตครั้งแรกโดย Henri-Joseph Paixhans ในการทดลองกับเรือPacificateur สองชั้น ในปี 1824 ซึ่งเขาทำลายเรือได้สำเร็จ^{[ 41 ]}ปืน Paixhans ต้นแบบสองกระบอกถูกหล่อขึ้นในปี 1823 และ 1824 สำหรับการทดสอบนี้ Paixhans รายงานผลลัพธ์ในExperiences faites sur une arme nouvelle [ ^{42 ] กระสุน}มีฟิวส์ที่จุดติดโดยอัตโนมัติเมื่อยิงปืน จากนั้นกระสุนจะฝังตัวอยู่ในตัวถังไม้ของเป้าหมายก่อนที่จะระเบิดในอีกไม่กี่วินาทีต่อมา^{[ 43 ]}

ปืน Paixhans รุ่นแรกสำหรับกองทัพเรือฝรั่งเศสผลิตขึ้นในปี พ.ศ. 2484 ลำกล้องปืนมีน้ำหนักประมาณ 10,000  ปอนด์ (4.5 ตันเมตริก) และพิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำในระยะประมาณ 2 ไมล์ ในช่วงทศวรรษ พ.ศ. 2483 อังกฤษ รัสเซีย และสหรัฐอเมริกาได้นำปืนใหญ่เรือแบบใหม่นี้มาใช้ ผลกระทบของปืนในบริบทการปฏิบัติการได้รับการพิสูจน์อย่างเด็ดขาดในระหว่างสงครามไครเมียคุณสมบัติการเผาไหม้ของกระสุนระเบิดแสดงให้เห็นถึงความล้าสมัยของเรือรบไม้ในยุทธการซิโนปใน ปี พ.ศ. 2496 ^{[ 44 ]}แต่ประสิทธิภาพการระเบิดถูกจำกัดโดยการใช้ประจุระเบิดดินปืน วัตถุระเบิดแรงสูง รุ่นแรก ที่ใช้ในหัวรบตอร์ปิโดจะระเบิดในระหว่างการเร่งความเร็วของการยิงจากปืน หลังจากการใช้ปืนไดนาไมต์บนเรือUSS Vesuvius  เป็นระยะเวลาสั้นๆ [ ^{45 ]}กรดพิคริกก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระสุนปืนใหญ่ของกองทัพเรือทั่วไปในช่วงทศวรรษ¹⁸⁹⁰

วิลเลียม อาร์มสตรองได้รับสัญญาจากรัฐบาลอังกฤษในช่วงทศวรรษ 1850 เพื่อออกแบบปืนใหญ่แบบใหม่ที่ปฏิวัติวงการ นั่นคือปืนอาร์มสตรองซึ่งผลิตที่บริษัทเอลสวิก ออร์ดแนนซ์นี่เป็นจุดเริ่มต้นของปืนใหญ่สมัยใหม่ทั้งบนบกและในทะเล^{[ 46 ] [ 47 ]}ปืนใหญ่นี้มีลำกล้องแบบเกลียว ซึ่งทำให้การทำงานแม่นยำและทรงพลังมากขึ้น เครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการทำลำกล้องปืนใหญ่ให้แม่นยำนั้นมีให้ใช้ได้เฉพาะในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เท่านั้น^{[ 48 ]}กระสุนเหล็กหล่อที่ยิงโดยปืนอาร์มสตรองมีรูปร่างคล้ายกับกระสุนมินิเอและมีการเคลือบตะกั่วบางๆ ทำให้มีขนาดใหญ่กว่าลำกล้องปืนเล็กน้อย และจะไปเกี่ยวเข้ากับ ร่อง เกลียว ของปืน ทำให้กระสุนหมุน การหมุนนี้ ประกอบกับการกำจัดแรงลมที่เกิดจากการประกอบที่แน่นหนา ทำให้ปืนสามารถยิงได้ไกลและแม่นยำกว่าปืนบรรจุปากกระบอกแบบลำกล้องเรียบที่มีอยู่เดิม โดยใช้ดินปืนในปริมาณที่น้อยกว่า

ปืนของเขาก็เป็นปืนบรรจุท้ายกระบอกเช่นกัน แม้ว่าความพยายามในการสร้างกลไกบรรจุท้ายกระบอกจะเกิดขึ้นมาตั้งแต่สมัยยุคกลางแล้ว แต่ปัญหาทางวิศวกรรมที่สำคัญก็คือ กลไกนั้นไม่สามารถทนต่อแรงระเบิดได้ มีเพียงความก้าวหน้าทางด้านโลหะวิทยาและ ความสามารถ ด้านวิศวกรรมความแม่นยำในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรม เท่านั้น ที่ทำให้อาร์มสตรองสามารถสร้างทางออกที่ใช้งานได้จริง ปืนกระบอกนี้รวมเอาคุณสมบัติทั้งหมดที่ทำให้เป็นปืนใหญ่ที่มีประสิทธิภาพ ปืนถูกติดตั้งบนแท่นปืนในลักษณะที่ทำให้ปืนกลับสู่ตำแหน่งยิงได้หลังจากแรงถอยหลัง

สิ่งที่ทำให้ปืนนี้เป็นการปฏิวัติอย่างแท้จริงนั้นอยู่ที่เทคนิคการสร้างลำกล้องปืนที่ทำให้สามารถทนต่อแรงระเบิดที่ทรงพลังกว่ามาก วิธีการ " ประกอบ " นั้นเกี่ยวข้องกับการประกอบลำกล้องด้วย ท่อ เหล็กดัด (ต่อมาใช้เหล็กอ่อน ) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ^{[ 49 ]}ท่อถัดไปจะถูกทำให้ร้อนเพื่อให้ขยายตัวและพอดีกับท่อก่อนหน้า เมื่อเย็นลง ท่อจะหดตัวลงจนมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงเล็กน้อย ซึ่งทำให้เกิดแรงดันสม่ำเสมอตามผนังของปืนซึ่งมุ่งเข้าด้านในต้านกับแรงภายนอกที่เกิดจากการยิงปืนที่กระทำต่อลำกล้อง^{[ ii ]}ปืนแบบประกอบที่มีร่องเกลียวทำให้ปืนใหญ่แบบหล่อล้าสมัยไปในปี 1880 ^{[ 51 ]}

ระบบของอาร์มสตรองได้รับการนำมาใช้ในปี 1858 โดยเริ่มแรกใช้สำหรับ "ภารกิจพิเศษในสนามรบ" และในตอนแรกเขาผลิตเฉพาะปืนใหญ่ขนาดเล็ก ได้แก่ ปืนใหญ่ ภูเขาหรือปืนใหญ่สนามขนาด 6 ปอนด์ (2.5 นิ้ว/64 มม.) ปืนใหญ่ขนาด 9 ปอนด์ (3 นิ้ว/76  มม.) สำหรับปืนใหญ่ติดม้าและปืนใหญ่สนามขนาด 12 ปอนด์ (3 นิ้ว/76 มม. )

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าปืนจะมีข้อดี แต่คณะกรรมการคัดเลือกอาวุธยุทโธปกรณ์ ในปี พ.ศ. 2406 ก็ตัดสินใจกลับไปใช้ปืนใหญ่แบบบรรจุจากปากกระบอกปืนโดยคำนึงถึงต้นทุนและประสิทธิภาพ^{[ 52 ]}

ปืนใหญ่เรือ ขนาดใหญ่แบบบรรจุ ท้าย ลำกล้องกลาย เป็นสิ่งที่ใช้งานได้จริงด้วยการพัฒนาของCharles Ragon de Bange แห่งฝรั่งเศส ในปี พ.ศ. 2415 ^{[ 53 ]}มีเพียงหลังจากอุบัติเหตุร้ายแรงบนเรือHMS Thundererในปี พ.ศ. 2422 เมื่อ ปืน ขนาด 12 นิ้ว (305 มม.) แบบบรรจุปากกระบอกด้านซ้าย ในป้อมปืนด้านหน้า^{[ 54 ]}ระเบิดระหว่างการฝึกยิงในทะเลมาร์มอราทำให้มีผู้เสียชีวิต 11 คนและบาดเจ็บอีก 35 คน กองทัพเรืออังกฤษจึงเปลี่ยนมาใช้ปืนแบบบรรจุท้ายลำกล้องอย่างเด็ดขาด มีการนำขั้นตอนการบรรจุและการจัดการที่ดีขึ้นมาใช้ และ Thunderer เองก็ได้รับการติดตั้งปืนใหญ่บรรจุท้ายลำกล้องขนาด 10 นิ้วใหม่ ปืนใหญ่บรรจุท้ายลำกล้องเอาชนะข้อจำกัดด้านความยาวลำกล้องของปืนใหญ่หล่อ ซึ่งเกิดจากความจำเป็นในการดึงปืนใหญ่เข้าไปในตัวถังเพื่อบรรจุใหม่ผ่านทางปากลำกล้อง การมีลำกล้องที่ยาวขึ้น^{[ 55 ]}และดินปืนสีน้ำตาล ที่เผาไหม้ช้าลงพร้อมกัน ทำให้ความเร็วของกระสุนเพิ่มขึ้นเป็น650 ม./วินาที (2,100 ฟุต/วินาที) [ ^{38 ] กระสุน} ยาวที่รักษาเสถียรภาพด้วยการหมุนช่วยให้สามารถวางตำแหน่ง ฟิวส์จุดระเบิดได้อย่างน่าเชื่อถือ^{[ 56 ]}และปรับปรุงการเจาะเกราะผ่านความหนาแน่นของหน้าตัดที่เพิ่ม ขึ้น ^{[ 57 ]}    

ก่อนการพัฒนาปืนใหญ่ขนาดใหญ่และระยะยิงไกลในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 การออกแบบ เรือรบ แบบคลาสสิก ใช้ปืนเรียงเป็นแถวติดตั้งที่ด้านข้างของเรือแต่ละด้าน โดยมักติดตั้งอยู่ในป้อมปืน อำนาจการยิงมาจากปืนจำนวนมากซึ่งสามารถเล็งได้ในมุมจำกัดจากด้านใดด้านหนึ่งของเรือเท่านั้น เนื่องจากความไม่เสถียร เรือจึงสามารถบรรทุกปืนขนาดใหญ่และหนักได้น้อยลง นอกจากนี้ ป้อมปืนมักตั้งอยู่ใกล้ระดับน้ำ ทำให้เสี่ยงต่อการถูกน้ำท่วมและจำกัดการใช้งานเฉพาะในทะเลที่สงบเท่านั้น

ป้อมปืนเป็นแท่นติดตั้งอาวุธที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องพลประจำปืนและกลไกของ ปืนใหญ่โดยมีความสามารถในการเล็งและยิงได้หลายทิศทางในฐานะแท่นอาวุธหมุนได้ แท่นนี้สามารถติดตั้งบนอาคารหรือโครงสร้างที่แข็งแรง เช่น ป้อมปืนต่อต้านเรือรบหรือบนยานรบเรือรบหรือเครื่องบินรบได้

ระหว่างสงครามไครเมียกัปตันCowper Phipps Colesได้สร้างแพที่มีปืนซึ่งได้รับการปกป้องด้วย 'โดม' และใช้แพที่ชื่อว่าLady Nancyยิงถล่มเมืองTaganrog ของรัสเซีย ในทะเลดำLady Nancy "ประสบความสำเร็จอย่างมาก" ^[ 58 ^]และ Coles ได้จดสิทธิบัตรป้อมปืนหมุนของเขาหลังสงคราม หลังจากที่ Coles จดสิทธิบัตรแล้วกองทัพเรืออังกฤษได้สั่งซื้อต้นแบบของการออกแบบของ Coles ในปี 1859 ซึ่งติดตั้งในเรือแบตเตอรี่ลอยน้ำHMS Trusty เพื่อทดสอบในปี 1861  ^กลาย เป็นเรือรบลำแรกที่ติดตั้งป้อมปืนหมุนได้ จุดมุ่งหมายในการออกแบบของ Coles คือการสร้างเรือที่มี มุมยิงรอบด้านมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และอยู่ในระดับน้ำที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดเป้าหมาย^{[ 59 ]}

กองทัพเรือยอมรับหลักการของปืนป้อมปืนว่าเป็นนวัตกรรมที่มีประโยชน์ และนำไปรวมไว้ในการออกแบบใหม่ๆ อื่นๆ โคลส์ได้ส่งแบบเรือที่มีป้อมปืนทรงโดม 10 ป้อม แต่ละป้อมมีปืนขนาดใหญ่ 2 กระบอก แบบดังกล่าวถูกปฏิเสธเนื่องจากไม่สามารถนำไปปฏิบัติได้จริง แม้ว่ากองทัพเรือจะยังคงสนใจเรือป้อมปืนและสั่งให้นักออกแบบของตนเองสร้างแบบที่ดีกว่า โคลส์ได้รับการสนับสนุนจากเจ้าชายอัลเบิร์ตซึ่งทรงเขียนจดหมายถึงลอร์ดแห่งกองทัพเรือคนแรก ดยุกแห่งซัมเมอร์เซ็ต เพื่อสนับสนุนการสร้างเรือป้อมปืน ในเดือนมกราคม ค.ศ. 1862 กองทัพเรือตกลงที่จะสร้างเรือHMS Prince Albert ซึ่งมีป้อมปืน 4 ป้อมและมีระดับน้ำต่ำ โดยมีจุดประสงค์เพื่อการป้องกันชายฝั่งเท่านั้น โคลส์ได้รับอนุญาตให้ออกแบบป้อมปืน แต่เรือลำนี้เป็นความรับผิดชอบของหัวหน้าผู้สร้างไอแซค วัตต์ส^{[ 59 ]}

อีกหนึ่งผลงานการออกแบบของโคลส์ คือเรือHMS Royal Sovereign ซึ่งสร้างเสร็จในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2407 ปืนใหญ่ด้านข้างที่มีอยู่เดิมถูกแทนที่ด้วยป้อมปืนสี่ป้อมบนดาดฟ้าเรียบ และเรือลำนี้ติดตั้งเกราะหนา5.5 นิ้ว (140 มม.) เป็นแถบรอบเส้นระดับน้ำ ^{[ 59 ]}เรือในยุคแรกๆ เช่นMonitorและRoyal Sovereignมีคุณสมบัติในการทรงตัวในทะเลน้อย จึงจำกัดอยู่เฉพาะในน่านน้ำชายฝั่ง โคลส์ร่วมกับเซอร์เอ็ดเวิร์ด เจมส์ รีดได้ออกแบบและสร้าง เรือ HMS Monarchซึ่งเป็นเรือรบเดินทะเลลำแรกที่ติดตั้งปืนในป้อมปืน วางกระดูกงูในปี พ.ศ. 2409 และแล้วเสร็จในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2402 เรือลำนี้มีป้อมปืนสองป้อม แม้ว่าการมีส่วนหัวเรือและท้ายเรือจะทำให้ปืนไม่สามารถยิงได้ทั้งด้านหน้าและด้านหลัง^{[ 59 ]}  

ป้อมปืนถูกคิดค้นขึ้นโดยอิสระโดยนักประดิษฐ์ชาวสวีเดนจอห์น เอริคสันในอเมริกา แม้ว่าการออกแบบของเขาจะด้อยกว่าของโคลส์ในเชิงเทคโนโลยีก็ตาม^{[ 60 ]}เอริคสันออกแบบเรือ USS Monitor ในปี พ.ศ. 2404 คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดคือป้อมปืนทรงกระบอกขนาดใหญ่ที่ติดตั้งอยู่กลางลำ เรือ เหนือตัวเรือ ส่วนบนที่มีระดับความสูงต่ำ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า "แพ" ป้อมปืนนี้ยื่นเลยด้านข้างของตัวเรือส่วนล่างที่มีรูปร่างแบบดั้งเดิมมากกว่าห้องบังคับการหุ้ม เกราะขนาดเล็ก ติดตั้งอยู่บนดาดฟ้าด้านบนใกล้กับหัวเรือ อย่างไรก็ตาม ตำแหน่งของห้องบังคับการทำให้Monitorไม่สามารถยิงปืนไปข้างหน้าตรงๆ ได้^{[ 61 ] [ iii ]}หนึ่งในเป้าหมายหลักของเอริคสันในการออกแบบเรือคือการนำเสนอเป้าหมายที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้กับการยิงของศัตรู^{[ 62 ]}

รูปทรงโค้งมนของป้อมปืนช่วยเบี่ยงเบนกระสุนปืนใหญ่^{[ 63 ]}เครื่องยนต์แบบดองกี้สองตัวหมุนป้อมปืนผ่านชุดเฟือง การหมุนครบหนึ่งรอบใช้เวลา 22.5 วินาทีในการทดสอบเมื่อวันที่ 9 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2405 ^{[ 62 ]}การควบคุมป้อมปืนอย่างละเอียดนั้นทำได้ยาก เนื่องจากจะต้องเปลี่ยนเกียร์เครื่องยนต์เป็นเกียร์ถอยหลังหากป้อมปืนเลยเป้าหมาย หรือหากไม่สามารถหมุนครบหนึ่งรอบได้ ป้อมปืนรวมถึงปืนมีน้ำหนักประมาณ160 ตัน (163 ตัน)น้ำหนักทั้งหมดวางอยู่บนแกนเหล็กที่ต้องยกขึ้นโดยใช้ลิ่มก่อนที่ป้อมปืนจะหมุนได้^{[ 62 ]} 

แกนหมุนมี เส้นผ่านศูนย์กลาง 9 นิ้ว (23 ซม.)ซึ่งทำให้มีความแข็งแรงมากกว่าที่จำเป็นถึงสิบเท่าในการป้องกันไม่ให้ป้อมปืนเลื่อนไปด้านข้าง^{[ 64 ]}เมื่อไม่ได้ใช้งาน ป้อมปืนจะวางอยู่บนวงแหวนทองเหลืองบนดาดฟ้าซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อสร้างซีลกันน้ำ อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการใช้งาน ปรากฏว่ามีการรั่วซึมอย่างมาก แม้ว่าลูกเรือจะอุดรอยรั่วแล้ว ก็ตาม ^{[ 62 ]}ช่องว่างระหว่างป้อมปืนกับดาดฟ้าพิสูจน์แล้วว่าเป็นปัญหา เนื่องจากเศษซากและเศษกระสุนเข้าไปในช่องว่างและทำให้ป้อมปืนของเรือมอนิเตอร์ชั้นPassaic หลายลำ ซึ่งใช้การออกแบบป้อมปืนแบบเดียวกัน ติดขัดระหว่างการรบครั้งแรกที่ท่าเรือชาร์ลสตันในเดือนเมษายน ค.ศ. 1863 ^{[ 65 ]}การยิงโดนป้อมปืนโดยตรงด้วยกระสุนหนักยังอาจทำให้แกนหมุนงอ ซึ่งอาจทำให้ป้อมปืนติดขัดได้เช่นกัน^{[ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]} 

ป้อมปืนนี้ตั้งใจจะติดตั้งปืน Dahlgren ลำกล้องเรียบขนาด 15 นิ้ว (380 มม.) สองกระบอก แต่ปืนเหล่านี้ไม่พร้อมใช้งานทันเวลา จึงใช้ปืนขนาด 11 นิ้ว (280 มม.) แทน ^{[ 62 ]}ปืนแต่ละกระบอกมีน้ำหนักประมาณ16,000 ปอนด์ (7,300 กก.)ปืนของ Monitorใช้ดินปืนมาตรฐานขนาด15 ปอนด์ (6.8 กก.)ตามที่ระบุไว้ในกฎหมายอาวุธยุทโธปกรณ์ปี 1860 สำหรับเป้าหมาย "ระยะไกล" "ระยะใกล้" และ "ทั่วไป" ซึ่งกำหนดโดย Dahlgren ผู้ออกแบบปืนเอง^{[ 69 ]}พวกมันสามารถยิง กระสุนกลมหรือกระสุนปืนใหญ่หนัก 136 ปอนด์ (61.7 กก.)ได้ไกลถึง3,650 หลา (3,340 ม.)ที่มุมเงย +15° ^{[ 70 ] [ 71 ]}      

เรือรบ HMS Thundererเป็นผลลัพธ์สูงสุดของงานบุกเบิกนี้เรือรบหุ้มเกราะลำ นี้ได้รับการออกแบบโดยเอ็ดเวิร์ด เจมส์ รีด โดยติดตั้งป้อมปืนหมุนได้ที่ใช้เครื่องจักรไฮดรอลิกแบบใหม่ในการควบคุมการเคลื่อนที่ของปืน นอกจากนี้ยังเป็นเรือรบไร้เสากระโดงลำแรกของโลก สร้างด้วยโครงสร้างส่วนบนแบบรวมศูนย์ และกลายเป็นต้นแบบของเรือรบในยุคต่อมาทั้งหมด เรือรบHMS Devastationในปี 1871 ก็เป็นอีกหนึ่งการออกแบบที่สำคัญ และนำไปสู่เรือรบสมัยใหม่โดยตรง 

ในช่วงปลายทศวรรษ 1850 การพัฒนาและการสร้าง เรือรบหุ้ม เกราะเหล็กทำให้เรือรบ เหล่านั้น มี เกราะ เหล็กดัดที่มีความหนามาก เกราะนี้แทบจะไม่สามารถต้านทานทั้ง ลูกปืนใหญ่ เหล็กหล่อ กลม ที่ใช้กันในสมัยนั้นและกระสุนระเบิด ที่เพิ่งพัฒนาขึ้นใหม่ได้ เลย

วิธีแก้ปัญหาแรกนี้เกิดขึ้นโดยพันตรีเซอร์ ดับเบิลยู. พัลลิเซอร์กระสุนพัลลิเซอร์ของเขาซึ่งได้รับการอนุมัติในปี พ.ศ. 2410 ทำจากเหล็กหล่อโดยส่วนหัวจะถูกทำให้เย็นตัวลงในระหว่างการหล่อเพื่อให้แข็งตัว โดยใช้แม่พิมพ์ผสมที่มีส่วนโลหะที่ระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับส่วนหัว บางครั้งมีข้อบกพร่องที่นำไปสู่การแตกร้าวในกระสุน แต่สิ่งเหล่านี้ก็ได้รับการแก้ไขเมื่อเวลาผ่านไป มีการติดตั้งหมุด บรอนซ์ไว้ด้านนอกของกระสุนเพื่อให้เข้ากับร่องเกลียวในลำกล้องปืน ฐานมีช่องว่างกลวงแต่ไม่ได้บรรจุผงดินปืนหรือวัตถุระเบิด ช่องว่างนี้จำเป็นเนื่องจากความยากลำบากในการหล่อกระสุนแข็งขนาดใหญ่โดยไม่ให้แตกร้าวเมื่อเย็นตัวลง เนื่องจากส่วนหัวและฐานของกระสุนเย็นตัวลงในอัตราที่แตกต่างกัน และในความเป็นจริงช่องว่างที่ใหญ่กว่าช่วยให้การหล่อมีคุณภาพดีขึ้น^{[ 72 ]}

ในการรบที่อังกามอส (8 ตุลาคม พ.ศ. 2422) เรือรบหุ้มเกราะเหล็กของชิลียิงปืนใหญ่พัลลิเซอร์ขนาด 250 ปอนด์จำนวน 20 นัดใส่เรือมอนิเตอร์ฮัวสการ์ ของเปรู ซึ่งส่งผลให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรง นับเป็นครั้งแรกที่มีการใช้กระสุนเจาะเกราะดังกล่าวในการรบจริง^{[ 73 ]}

กระสุนเหล็กเย็นเหล่านี้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากในการทำลายเกราะเหล็กดัด แต่ใช้ไม่ได้ผลกับเกราะผสมและ เกราะ เหล็กซึ่งเริ่มนำมาใช้ครั้งแรกในทศวรรษ 1880 ดังนั้นจึงต้องมีการพัฒนาใหม่ และ กระสุน เหล็กกล้าตีขึ้นรูปที่มีปลายแข็งด้วยน้ำจึงเข้ามาแทนที่กระสุนพัลลิเซอร์ ในตอนแรก กระสุนเหล็กกล้าตีขึ้นรูปเหล่านี้ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน ธรรมดา แต่เมื่อคุณภาพของเกราะดีขึ้น กระสุนก็ได้รับการพัฒนาตามไปด้วย

ตั้งแต่ทศวรรษ 1890 เป็นต้นมา เกราะเหล็ก เชื่อมประสานกลายเป็นเรื่องธรรมดา โดยในตอนแรกใช้เฉพาะกับเกราะที่หนาของเรือรบเท่านั้น เพื่อต่อต้านเกราะชนิดนี้ กระสุนจึงถูกผลิตขึ้นจากเหล็ก—ทั้งแบบตีขึ้นรูปหรือหล่อ—ที่มีส่วนผสมของนิกเกลและโครเมียมการเปลี่ยนแปลงอีกอย่างหนึ่งคือการนำเอาฝาครอบโลหะอ่อนมาครอบที่ปลายกระสุน—ที่เรียกว่า "หัวกระสุนมาคารอฟ" ซึ่งคิดค้นโดยพลเรือเอกสเตปาน มาคารอฟ แห่งรัสเซีย ฝาครอบนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเจาะทะลุโดยการลดแรงกระแทกบางส่วนและป้องกันไม่ให้ปลายกระสุนเสียหายก่อนที่จะกระทบกับเกราะ หรือป้องกันไม่ให้ตัวกระสุนแตกละเอียด นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มการเจาะทะลุจากมุมเฉียงได้ด้วยการป้องกันไม่ให้ปลาย กระสุนเบี่ยงเบนออกจากเกราะ

การเจาะเกราะที่เพิ่มขึ้นเป็นไปได้เมื่อความเร็วของกระสุนอยู่ที่800 ม./วินาที (2,600 ฟุต/วินาที)เนื่องจากผงดินปืนไร้ควัน^{[ 38 ]}เข้ามาแทนที่ดินปืนในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ^{[ 74 ]}  

ความเสียหายที่ตัวเรือใต้น้ำซึ่งอาจเกิดขึ้นได้จากตอร์ปิโดกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาเรือตอร์ปิโด ขนาดเล็กราคาไม่แพง ที่สามารถจมเรือรบขนาดใหญ่ที่สุดได้ เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 19 เรือรบทุกลำจำเป็นต้องมีปืนป้องกันตัวที่ยิงได้เร็วและสามารถยิงเรือตอร์ปิโดที่เคลื่อนที่เร็วและคล่องตัวได้

กองทัพเรืออังกฤษได้นำปืนขนาด 4.7 นิ้วที่ยิงเร็วมาใช้ เป็นครั้งแรก ในเรือ HMS Sharpshooterในปี พ.ศ. 2432 และปืนขนาด 6 นิ้ว MK 1 ที่ยิงเร็วในเรือ HMS Royal Sovereign ซึ่งเปิดตัวในปี พ.ศ. 2434 กองทัพเรืออื่นๆ ก็ได้ปฏิบัติตามเช่นกัน กองทัพเรือฝรั่งเศสได้ติดตั้งอาวุธที่ยิงเร็วบนเรือของตนที่สร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2437–2438 ^{[ 75 ]}

ปืนยิงเร็วเป็นลักษณะสำคัญของเรือรบก่อนยุคเดรดนอตซึ่งเป็นแบบเรือที่โดดเด่นในทศวรรษ 1890 ปืนยิงเร็วเหล่านี้แม้จะไม่สามารถเจาะเกราะหนาได้ แต่ก็มีจุดประสงค์เพื่อทำลายโครงสร้างส่วนบนของเรือรบฝ่ายตรงข้าม จุดไฟ และสังหารหรือเบี่ยงเบนความสนใจของพลปืนของศัตรู การพัฒนาปืนใหญ่และอัตราการยิงที่เพิ่มขึ้นทำให้ปืนยิงเร็วสูญเสียสถานะอาวุธชี้ขาดในการรบทางทะเลในช่วงต้นทศวรรษ 1900 แม้ว่าปืนยิงเร็วจะเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันเรือรบจากการโจมตีของเรือตอร์ปิโดและเรือพิฆาตและเป็นอาวุธหลักของเรือขนาดเล็กกว่าก็ตาม

เรือรบส่วนใหญ่ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ติดตั้งปืนใหญ่เรือที่มีขนาดมากกว่าหนึ่งขนาด เนื่องจากความไม่แน่นอนเกี่ยวกับการทำลายล้างที่อาจเกิดขึ้นได้จากกระสุนขนาดใหญ่เพียงไม่กี่นัด (ซึ่งอาจพลาดเป้า) เมื่อเทียบกับโอกาสในการยิงโดนเป้าหมายที่เพิ่มขึ้นจากกระสุนขนาดเล็กจำนวนมากที่สร้างความเสียหายได้น้อยกว่าซึ่งยิงในช่วงเวลาเดียวกัน ปืนยิงเร็วในตอนแรกเป็นอาวุธบรรจุท้ายกระบอกที่ยิงกระสุนขนาดเล็กพอที่จะบรรจุด้วยมือได้ ต่อมาการเปลี่ยนมาใช้ตลับกระสุน ทองเหลือง แทนถุงดินปืนไหมทำให้สามารถเพิ่มอัตราการยิงได้โดยใช้บล็อกท้ายกระบอกแบบลิ่มเลื่อน [ ^{76 ] การ}เพิ่มกลไกในท้ายที่สุดทำให้สามารถยิงได้ในอัตราที่ใกล้เคียงกันจากปืนใหญ่เรือที่มีขนาดสูงสุดถึง8 นิ้ว (20 ซม.  ) ^{[ 77 ]}

เมื่อระยะการยิงปืนใหญ่เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 การคำนวณจุดเล็งที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากระยะเวลาการบินของกระสุนจึงไม่ใช่เรื่องง่ายอีกต่อไป จึงมีการใช้เครื่องคำนวณเชิงกล ที่ซับซ้อนมากขึ้นในการกำหนด ตำแหน่งปืนใหญ่ ที่ถูกต้อง โดยทั่วไปแล้วจะมีผู้สังเกตการณ์และมาตรวัดระยะทางต่างๆ ส่งข้อมูลไปยังสถานีวางแผนส่วนกลางที่อยู่ลึกเข้าไปในเรือ ที่นั่น ทีมควบคุมการยิงจะป้อนข้อมูลตำแหน่ง ความเร็ว และทิศทางของเรือและเป้าหมาย รวมถึงการปรับค่าต่างๆ สำหรับผลกระทบจากแรงโคริโอลิสผลกระทบจากสภาพอากาศ และการปรับค่าอื่นๆ

ทิศทางการยิงที่ได้ ซึ่งเรียกว่าวิธีการยิง จะถูกส่งกลับไปยังป้อมปืนเพื่อทำการเล็ง หากกระสุนพลาดเป้า ผู้สังเกตการณ์สามารถคำนวณได้ว่าพลาดไปไกลแค่ไหนและในทิศทางใด และข้อมูลนี้จะถูกส่งกลับเข้าไปในคอมพิวเตอร์พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในข้อมูลส่วนที่เหลือ และจะทำการยิงอีกครั้ง

สถานการณ์การควบคุมการยิงของกองทัพเรือมีความซับซ้อนมาก เนื่องจากจำเป็นต้องควบคุมการยิงปืนหลายกระบอกพร้อมกัน ในการสู้รบทางทะเล ทั้งปืนที่ยิงและเป้าหมายต่างก็เคลื่อนที่ และตัวแปรต่างๆ ก็ซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากระยะทางและเวลาที่เกี่ยวข้องมากขึ้น ระบบควบคุมการยิงของกองทัพเรือขั้นพื้นฐานได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้ง ที่ 1 ^{[ 78 ]}

อาร์เธอร์ พอลเลนและเฟรเดอริก ชาร์ลส์ เดรเยอร์ได้พัฒนาระบบดังกล่าวขึ้นเป็นครั้งแรกโดยอิสระ พอลเลนเริ่มทำงานกับปัญหานี้หลังจากสังเกตเห็นความแม่นยำต่ำของปืนใหญ่เรือในการฝึกยิงปืนใกล้มอลตาในปี พ.ศ. 2443 ^{[ 79 ]}ลอร์ด เคลวินซึ่งได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของอังกฤษ เป็นคนแรกที่เสนอให้ใช้คอมพิวเตอร์อนาล็อกเพื่อแก้สมการที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของเรือที่เข้าร่วมในการรบและความล่าช้าของเวลาในการบินของกระสุนเพื่อคำนวณวิถีที่ต้องการและทิศทางและระดับความสูงของปืน

พอลเลนตั้งเป้าที่จะสร้างคอมพิวเตอร์เชิงกล แบบผสมผสาน และพล็อตอัตโนมัติของระยะและอัตราเพื่อใช้ในการควบคุมการยิงส่วนกลาง เพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับตำแหน่งและการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของเป้าหมาย พอลเลนได้พัฒนาหน่วยพล็อต (หรือพล็อตเตอร์) เพื่อบันทึกข้อมูลนี้ เขาได้เพิ่มไจโรสโคปเพื่อคำนึงถึงการหมุนของเรือยิง ซึ่งจำเป็นต้องมีการพัฒนาไจโรสโคปที่ในขณะนั้นยังค่อนข้างดั้งเดิมอย่างมากเพื่อให้การแก้ไขที่เชื่อถือได้อย่างต่อเนื่อง^{[ 80 ]}การทดลองได้ดำเนินการในปี 1905 และ 1906 ซึ่งแม้ว่าจะไม่ประสบความสำเร็จโดยสิ้นเชิง แต่ก็แสดงให้เห็นถึงศักยภาพ เขาได้รับการสนับสนุนในความพยายามของเขาจากบุคคลสำคัญที่กำลังมีชื่อเสียงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น พลเรือเอกแจ็กกี้ ฟิชเชอร์พลเรือเอกอาเธอร์ คไนเว็ต วิลสันและผู้อำนวยการฝ่ายอาวุธยุทโธปกรณ์และตอร์ปิโดของกองทัพเรือ (DNO) จอห์น เจลลิโคพอลเลนยังคงทำงานของเขาต่อไป โดยมีการทดสอบกับเรือรบของกองทัพเรืออังกฤษเป็นระยะๆ

ในขณะเดียวกัน กลุ่มที่นำโดยเดรเยอร์ได้ออกแบบระบบที่คล้ายกัน แม้ว่าทั้งสองระบบจะถูกสั่งซื้อสำหรับเรือใหม่และเรือที่มีอยู่แล้วของกองทัพเรืออังกฤษ แต่ในที่สุดระบบของเดรเยอร์ก็ได้รับความนิยมจากกองทัพเรือมากกว่าในรูปแบบ Mark IV* ที่สมบูรณ์แบบ การเพิ่ม ระบบควบคุม การยิงทำให้ระบบควบคุมการยิงใช้งานได้อย่างเต็มรูปแบบสำหรับเรือในสงครามโลกครั้งที่ 1 และเรือรบหลักของกองทัพเรืออังกฤษส่วนใหญ่ได้รับการติดตั้งระบบนี้ภายในกลางปี ​​1916 ระบบควบคุมการยิงอยู่สูงเหนือเรือ ทำให้ผู้ปฏิบัติงานมองเห็นได้ดีกว่าพลปืนในป้อมปืนนอกจากนี้ยังสามารถประสานการยิงของป้อมปืนเพื่อให้การยิงรวมกันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเล็งที่แม่นยำขึ้นและเครื่องวัดระยะแบบออปติคอลขนาดใหญ่ขึ้นช่วยปรับปรุงการประมาณตำแหน่งของศัตรูในขณะที่ทำการยิง ในที่สุดระบบนี้ก็ถูกแทนที่ด้วย " ตารางควบคุมการยิงของกองทัพเรือ " ที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับเรือที่สร้างขึ้นหลังปี 1927

การพัฒนาการยิงปืนที่สำคัญเกิดขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1890 และต้นทศวรรษ 1900 ซึ่งถึงจุดสูงสุดด้วยการเปิดตัวเรือรบHMS Dreadnought  ที่ปฏิวัติวงการ ในปี 1906 เซอร์เพอร์ซี สก็อตต์ได้รับคำสั่งให้บังคับบัญชาเรือ HMS Scyllaในปี 1896 ซึ่งเขาสามารถนำทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับการยิงปืนมาใช้ได้ และประสบความสำเร็จอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนถึง 80% ในการทดสอบการยิงปืนในปี 1897 ^{[ 81 ] [ 82 ]}ซึ่งถือเป็นเรื่องที่ไม่เคยมีมาก่อน เนื่องจากค่าเฉลี่ยในกองทัพเรืออังกฤษอยู่ที่เพียง 28% เท่านั้น^{[ 83 ]}

สก็อตต์ตั้งข้อสังเกตว่าการส่งสัญญาณระหว่างเรือในกองเรือในเวลากลางคืนนั้นช้าและไม่แม่นยำ เขาแก้ไขปัญหานี้ด้วยสองวิธี คือ เขาคิดค้นอุปกรณ์ช่วยฝึกและฝึกอบรมเจ้าหน้าที่ส่งสัญญาณของเขา และเขายังคิดค้นไฟกระพริบแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ประสิทธิภาพใหม่ของการส่งสัญญาณของเรือของเขาได้รับการนำไปใช้โดยกองเรือเมดิเตอร์เรเนียนทั้งหมด เขาคิดค้นปืนขนาดเล็กแบบใหม่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการติดตั้งลำกล้องปืนขนาด 1 นิ้วไว้ภายในลำกล้องปืนหลัก แต่ใช้ระบบควบคุมของปืนหลัก เขายังคิดค้นกล้องเล็งแบบใหม่ที่ใช้ เลนส์ กล้องโทรทรรศน์และเป้าฝึกซ้อมแบบใหม่^{[ 84 ]}ในการยิงชิงรางวัลของกองทัพเรือในปี 1901 เรือ Terribleได้คะแนน 80% เท่ากัน และแนวทางการยิงปืนของสก็อตต์ได้รับการนำไปใช้โดยเรือลำอื่น ๆ ในกองเรือ^{[ 85 ]}ต่อมา สก็อตต์ได้สอนที่โรงเรียนยิงปืนของกองทัพเรือที่เกาะเวล แฮมป์เชียร์^{[ 86 ]}บทบาทที่ส่วนใหญ่เป็นเกียรติซึ่งเขาดำรงอยู่จนกระทั่งได้รับการเลื่อนตำแหน่งเป็นนายพลธงในปี พ.ศ. 2448 ^{[ 87 ]}

การพัฒนาตอร์ปิโดทำให้จำเป็นต้องโจมตีศัตรูในระยะที่ไกลเกินกว่าระยะยิงของตอร์ปิโด ซึ่งหมายความว่าระบบเดิมที่พลปืนในแต่ละป้อมปืนเล็งและยิงปืนแต่ละกระบอกอย่างอิสระนั้น ไม่สามารถคาดหวังว่าจะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำต่อเรือฝ่ายตรงข้ามได้อีกต่อไป สก็อตต์มีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาและการติดตั้งระบบยิงแบบรวมศูนย์ ซึ่งเป็นระบบที่ปืนทุกกระบอกถูกเล็ง ยกขึ้น และยิงจากจุดเดียว โดยปกติจะอยู่ที่ยอดเสากระโดงเรือด้านหน้า การยิงปืนทุกกระบอกพร้อมกันทำให้สามารถสังเกตเห็นละอองน้ำที่เกิดขึ้นพร้อมกันและปรับเป้าหมายได้ด้วยสายตา

เนื่องจากระยะการรบถูกขยายออกไปไกลถึง6,000 หลา (5,500 เมตร)ซึ่งเป็นระยะทางที่ไม่เคยมีมาก่อน ทำให้พลปืนต้องรอให้กระสุนมาถึงก่อนจึงจะสามารถปรับแก้สำหรับการยิงชุด ต่อไป ได้ ปัญหาที่เกี่ยวข้องอีกประการหนึ่งคือ รัศมีกระสุนจากปืนขนาดเล็กจำนวนมากมักจะบดบังรัศมีกระสุนจากปืนขนาดใหญ่ ทำให้ปืนขนาดเล็กต้องรอให้ปืนขนาดใหญ่ที่ยิงช้ากว่ายิงก่อน ทำให้เสียเปรียบในเรื่องอัตราการยิงที่เร็วกว่า หรือไม่ก็ไม่แน่ใจว่ารัศมีกระสุนนั้นมาจากปืนขนาดใหญ่หรือปืนขนาดเล็ก ทำให้การวัดระยะและการเล็งเป้าหมายไม่น่าเชื่อถือ^{[ 88 ]}สถาปนิกเรือชาวอิตาลีVittorio Cunibertiเป็นคนแรกที่เสนอแนวคิดเกี่ยวกับเรือรบปืนใหญ่ทั้งหมดในปี พ.ศ. 2446 โดยเสนอเรือรบอังกฤษในอนาคตที่ "เหมาะสม" ขนาด17,000 ตัน (17,000 ตัน)พร้อมปืนหลักขนาด 12 นิ้วจำนวน 12 กระบอกในป้อมปืน 8 ป้อมเกราะลำตัว หนา 12 นิ้วและความเร็ว24 นอต(44 กม./ชม.; 28 ไมล์/ชม . ) ^{[ 88 ]}     

พลเรือ เอกเซอร์จอห์น ฟิชเชอร์ ผู้บัญชาการกองทัพ เรือคนแรกได้ผลักดันให้คณะกรรมการกองทัพเรือตัดสินใจติดตั้งปืนขนาด 12 นิ้วให้กับเรือรบลำต่อไป และกำหนดให้เรือมีความเร็วไม่ต่ำกว่า21 นอต (39 กม./ชม.)ผลที่ได้คือเรือรบ HMS Dreadnoughtซึ่งทำให้เรือรบรุ่นก่อนหน้าทั้งหมดล้าสมัยไปในทันทีเมื่อเปิดตัวในปี 1906 เรือลำนี้ติดตั้งปืน BL 12 นิ้ว Mark X ขนาด 45 คาลิเบอร์ในป้อมปืน คู่ 5 ป้อม ซึ่งสามารถยิงกระสุนได้สูงสุด 8 กระบอกพร้อมกัน และสามารถยกมุมยิงได้ถึง +13.5° กระสุน มีน้ำหนัก 850 ปอนด์ (390 กก.) ยิง ด้วยความเร็วปากกระบอกปืน2,725 ฟุต/วินาที (831 ม./วินาที)ที่มุม 13.5° ทำให้มีระยะยิงสูงสุด16,450 เมตร (17,990 หลา)ด้วยกระสุนเจาะเกราะ (AP) 2 crhที่ระดับความสูง 16° ระยะยิงขยายเป็น20,435 หลา (18,686 เมตร)โดยใช้กระสุนเจาะเกราะ 4 crh ที่มีรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์มากกว่า แต่หนักกว่าเล็กน้อย อัตราการยิงของปืนเหล่านี้อยู่ที่หนึ่งถึงสองนัดต่อนาที^{[ 89 ]}เรือบรรทุกกระสุน 80 นัดต่อปืนหนึ่งกระบอก^{[ 90 ]}        

ภายในห้าปีหลังจากการประจำการของเรือเดรดนอท เรือ "ซูเปอร์เดรดนอท" รุ่นใหม่ที่มีกำลังมากกว่าก็ถูกสร้างขึ้น การมาถึงของซูเปอร์เดรดนอทนั้นเชื่อกันโดยทั่วไปว่าเริ่มต้นจากเรือชั้นโอไรออน ของอังกฤษ สิ่งที่ทำให้พวกมัน "ซูเปอร์" คือการเพิ่มระวางขับน้ำขึ้นอย่างไม่เคยมีมาก่อนถึง 2,000 ตัน การนำ ปืนขนาด 13.5 นิ้ว (343  มม.) ที่หนักกว่ามาใช้ และการวางอาวุธหลักทั้งหมดไว้บนเส้นศูนย์กลาง ในช่วงสี่ปีระหว่างเดรดนอทและโอไรออนระวางขับน้ำเพิ่มขึ้น 25% และน้ำหนักของกระสุนด้านข้างก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า^{[ 91 ]}

เมื่อเปรียบเทียบกับความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในช่วงครึ่งศตวรรษก่อนหน้า ปืนใหญ่ของกองทัพเรือเปลี่ยนแปลงไปค่อนข้างน้อยในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สองเรือรบขนาดใหญ่ยังคงมีลักษณะคล้ายกับเรือเดรดนอตเรือตอร์ปิโดพัฒนาเป็นเรือพิฆาตและเรือขนาดกลางเรียกว่าเรือลาดตระเวนเรือทุกประเภทมีขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากขนาดลำกล้องของปืนใหญ่เพิ่มขึ้น (สูงสุด46 เซนติเมตร (18.1 นิ้ว) ในเรือรบชั้นยามาโตะ )s) แต่จำนวนปืนที่บรรทุกยังคงใกล้เคียงกัน เรือขนาดเล็กใช้ปืนที่มีขนาดลำกล้องเล็กกว่า ซึ่งใช้ในเรือรบเป็นอาวุธรองสำหรับการป้องกัน^{[ 92 ]}

แม้ว่าปืนใหญ่เรือจะได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานตามยุทธวิธีแบบดั้งเดิมในยุคเรือใบ แต่สงครามโลกครั้งที่หนึ่งได้แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นของฐานปืนใหญ่เรือที่สามารถยกสูงขึ้นได้เพื่อป้องกันการโจมตีจากเครื่องบินปืนใหญ่เรือความเร็วสูงที่ออกแบบมาเพื่อเจาะเกราะด้านข้างในระยะใกล้ ในทางทฤษฎีแล้วสามารถยิงเป้าหมายที่อยู่ห่างออกไปหลายไมล์ได้ด้วยความช่วยเหลือจากระบบควบคุมการยิง แต่ข้อจำกัดด้านการยกสูงสุดของปืนที่ติดตั้งอยู่ภายในป้อมปืน หุ้มเกราะ ทำให้ไม่สามารถยิงได้ไกลถึงขนาดนั้น

ปืนใหญ่เรือ QF ขนาด 4 นิ้ว Mk Vเป็นหนึ่งในปืนใหญ่รุ่นแรกๆ ที่ได้รับการดัดแปลงให้เป็นปืนต่อต้านอากาศยานและติดตั้งบนเรือเพื่อการป้องกัน โดยเริ่มใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2457 ในฐานะอาวุธรองบนเรือลาดตระเวนชั้นArethusaในบทบาทต่อต้านอากาศยานมุมสูง^{[ 93 ]}

ปืนใหญ่ประจำเรือส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่ 1 สามารถยกขึ้นได้ถึงอย่างน้อย 45° และปืนบางกระบอกที่มีขนาดใหญ่ถึง8 นิ้ว (20 ซม.) สามารถยกขึ้นได้ถึง 70° เพื่อใช้ต่อต้านอากาศยาน^{[ 94 ]}ชาวญี่ปุ่นใช้ปืนขนาดใหญ่ของตนในการป้องกันต่อต้านอากาศยานเมื่อใช้กระสุน San Shiki "รังผึ้ง "

ปืนอเนกประสงค์ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อปกป้องเรือจากทั้งเรือตอร์ปิโดและเครื่องบิน และในสงครามโลกครั้งที่ 2 ปืนเหล่านี้เป็นอาวุธหลักบนเรือฟริเกตและเรือพิฆาต และเป็นอาวุธรองบนเรือลาดตระเวนและเรือรบ ปืนอเนกประสงค์ เช่น ปืนขนาด 5 นิ้ว (127 มม.) /38 คาลิเบอร์ ของกองทัพเรือสหรัฐฯ ทำหน้าที่เป็นปืนใหญ่ต่อต้านอากาศยานหนัก โดยยิงกระสุน VT ( กระสุน จุดระเบิดระยะใกล้ ) ที่จะระเบิดเมื่อเข้าใกล้เครื่องบินข้าศึก และยังสามารถเล็งลงไปในน้ำเพื่อสร้างพายุหมุนน้ำซึ่งสามารถยิงเครื่องบินที่บินต่ำ เช่น เครื่องบินตอร์ปิโดได้ ปืนใหญ่ต่อต้านอากาศยานเบาโดยทั่วไปประกอบด้วยปืนกลอัตโนมัติ เช่นปืนต่อต้านอากาศยาน Bofors ขนาด 40 มม. และ ปืนใหญ่ Oerlikon ขนาด 20 มม.จำนวน 65 กระบอก

เมื่อเรือพิฆาตเริ่มรับ บทบาท ต่อต้านเรือดำน้ำรวมถึงการปกป้องกองเรือจากเรือดำน้ำ พวกมันจึงติดตั้ง ปืนครกระเบิดน้ำลึก มุมสูง(เรียกว่า Y-gun, K-gun หรือsquid ) ^{[ 95 ]}

เรือรบถูกนำมาใช้สนับสนุนปฏิบัติการสะเทินน้ำสะเทินบกตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ในรูปแบบของการระดมยิงจากกองทัพเรือภายใต้กฎหมายระหว่างประเทศ การระดมยิงดังกล่าวอยู่ภายใต้กฎหมายสงครามทั่วไปและ " การระดมยิงโดยกองทัพเรือในยามสงคราม (อนุสัญญากรุงเฮก ฉบับที่ IX) " ลงวันที่ 18 ตุลาคม พ.ศ. 2450 ^{[ 96 ]}

At the beginning of World War I, its principal practitioner was the Royal Navy. During the War RN ships fired against targets at Gallipoli, the Salonika front and along the Belgian Coast. In the Aegean, the problems were not especially challenging, and enemy coastal defences (forts, shore-batteries etc.) were fairly unsophisticated; but along the Belgian Coast the Germans constructed an extensive, well-equipped and well-coordinated system of gun-batteries to defend the coast. Ports, such as Ostend and Zeebrugge were of major importance to the U-boat campaign and were frequently bombarded by British monitors operating from Dover and Dunkirk.

The Royal Navy continually advanced their technology and techniques necessary to conduct effective bombardments in the face of the German defenders—firstly refining aerial reconnaissance techniques, then experimenting with night-bombardment and moving on to adopt indirect fire. Finally, in the summer of 1918, monitors were equipped with Gyro Director Training gear, which effectively provided the Director with a gyro-stabilised Artificial Line of Sight, and thereby enabled a ship to carry out Indirect Bombardment while underway. This was a very significant advance, and established a firm foundation for naval bombardment as practiced by the Royal Navy and United States Navy during World War II.

The practice reached its zenith during World War II, when the availability of man-portable radio systems and sophisticated relay networks allowed forward observers to transmit targeting information and provide almost instant accuracy reports—once troops had landed. Battleships, cruisers and destroyers would pound shore installations, sometimes for days, in the hope of reducing fortifications and attriting defending forces. Obsolete battleships unfit for combat against other ships were often used as floating gun platforms expressly for this purpose. However, given the relatively primitive nature of the fire control computers and radar of the era combined with the high velocity of naval gunfire, accuracy was poor until troops landed and were able to radio back reports to the ship.

การยิงปืนใหญ่จากเรือรบสามารถยิงได้ไกลถึง20 ไมล์ (32 กม.)ในแผ่นดิน และมักใช้เพื่อเสริมปืนใหญ่บนบก ปืนใหญ่ขนาดลำกล้องใหญ่ของเรือรบและเรือลาดตระเวนประมาณ 18 ลำถูกใช้เพื่อหยุด การโจมตีโต้กลับ ของรถถัง เยอรมัน ที่ซาเลอร์โน การ ยิงปืนใหญ่จากเรือรบถูกใช้อย่างกว้างขวางทั่วแคว้นนอร์มังดี แม้ว่าในตอนแรกลักษณะการโจมตีแบบฉับพลันของการยกพลขึ้นบกเองจะทำให้ไม่สามารถระดมยิงอย่างต่อเนื่องซึ่งอาจลด การป้องกัน ของกำแพงแอตแลนติกได้มากพอ กระบวนการดังกล่าวจึงตกเป็นหน้าที่ของยานเกราะเฉพาะทางแทน^{[ 97 ]}