当初の対空兵装は進化する航空機には対抗できず、1936年～1939年の改装で10cm高角砲2基と40mmポンポン砲砲と12.7mm機銃全てを撤去し、替わりに高角砲を補うために国産ブレーダ社のModels 1932 3.7cm（54口径）機関砲を採用した。その性能は、0.83kgの砲弾を仰角45度で7,800m、仰角80度で5,000mの高さまで届かせることが出来た。俯仰能力は仰角80度・俯角10度である。旋回角度は舷側方向を0度として左右120度の旋回角度を持っていた。砲架の俯仰・砲塔の旋回・砲弾の揚弾・装填は主に電力で行われ、補助に人力を必要とした。発射速度は毎分60～120発である。この機関砲を連装砲架で4基8門を搭載した。他に近接対空用に同じくブレダ社のModel 1931 13.2mm（75.7口径）機銃を採用した。その性能は0.051kgの機銃弾を仰角45度で6,000m、仰角85度で2,000mの高さまで届かせることが出来た。俯仰能力は仰角85度・俯角11度である。旋回角度は360度の旋回角度を持っていたが、上部構造物に射界を制限された。砲架の俯仰・砲塔の旋回・砲弾の揚弾・装填は主に電力で行われ、補助に人力を必要とした。発射速度は毎分500発である。この機銃を連装砲架で4基を搭載した。1940年に、照明弾発射専用の12cm（15口径）単装砲2基が搭載された。「ゴリツィア」のみ1942年に12cm単装砲2基が撤去され、3.7cm連装機関砲2基が装備された。
前級と同様に、艦首構造内部に水上機の格納庫を内蔵し、水上機は艦首甲板に埋め込まれたマガルティ式火薬型射出カタパルトで艦首方向に射出する構成とした。前甲板への艦載機搭載は、この時期のイタリア重巡洋艦の特徴とされる。
高角砲も前級に引き続き1927年10cm（47口径）高角砲を採用した（詳細はトレント級重巡洋艦#高角砲・機銃・水雷兵装を参照）。近接対空火器としてModels 1917 4cm（39口径）機関砲を採用した。これは第一次世界大戦前にイギリスのヴィッカーズ社よりライセンス生産されたものでイギリス海軍では「ポンポン砲」として第二次世界大戦時も使用している砲である。この機関砲を単装砲架で6～8基を装備した。他に1931年式 12.7mm機銃を連装砲架で6～8基搭載した。魚雷発射管は無い。
本級の主砲はアンサルドの新設計Models 1926 20.3cm（53口径）砲を採用した。重量125.3kgの砲弾を使用した場合仰角45度で射程31,566mに達した。この砲を連装式の砲塔に収めたが、列強の同種艦と異なり、イタリア海軍の条約型重巡洋艦は最後まで左右の砲身を同一の砲架に据えつける形式を採用した。これは、砲身の間を狭める事により砲塔の小型化と機構の簡略化を狙った物であるが、代償として斉射時に左右の砲弾の衝撃波が相互に干渉しあって散布界が広がる弱点があり、イタリア巡洋艦のウィークポイントとなった。砲塔の旋回は首尾線方向を0度として左右150度で、俯仰角度は仰角45度・俯角5度で発射速度は毎分2～3.8発である。
2000年9月1日、WBC世界スーパーミドル級王者グレン・キャトリーと対戦。限界説がささやかれる中挑戦したトベラは、試合決定からメディアやファンから非難の集中砲火を受けた。意見の中で正確なテクニックで売るマルクス・バイエルをストップした強打のキャトリーにタフで鳴らすトベラもほぼ持つはずなくストップ又はKOされるといった声や、「南アフリカのボクシング史上最悪にして最低なミスマッチ」や、非難もプロモーターにも同時に向けられ「プロモーターのロドニー・バーマン(トベラが所属したゴールデン・グローブス・プロモーションズのCEO)がフランク・ウォーレン傘下のキャトリー招聘の為にトベラの無謀な挑戦に金を積んで成立させた馬鹿げた試合」の声が上がり、初めて世界王座を獲得したライト級からスーパーミドル級への5階級（スーパーライト級、ウェルター級、スーパーウェルター級、ミドル級）飛ばしての2階級制覇挑戦事態が無謀との意見が半分を占めた。判定でリードを奪われていた(100-108、103-105、104-104)が、最終12回に残り時間僅かなところで右のロングフックで劇的なダウンを奪って12回2分53秒大逆転KO勝ちを収めボクシング史上初の5階級飛ばしての2階級制覇挑戦という無謀な挑戦を完遂。ジェイコブ・マトラーラとムブレロ・ボティーレに次いで3人目となる世界2階級制覇を劇的な形で達成した。なおダウンを奪っていなかったらキャトリーに逃げ切りを許すところだった。2000年12月15日、モントリオールのモルソン・センターでデーブ・ヒルトン・ジュニアと対戦し12回1-2(111-117、113-115、115-113)の判定負けを喫し初防衛に失敗し王座から陥落した。2001年11月30日、モルソン・センターでWBC世界スーパーミドル級王者エリック・ルーカスと対戦し8回2分15秒TKO負けを喫し1年2ヶ月ぶりの王座返り咲きに失敗した。2002年11月29日、IBA世界スーパーミドル級王座決定戦をミッケル・ケスラーと対戦し12回0-3(3者とも108-120)の判定負けを喫し王座獲得に失敗した。2003年11月22日、元WBO世界ミドル級王者オーティス・グラントと対戦。5年振りに復帰したグラントにブランクを感じさせない強打でペースを握られて6回にダウンを奪われる等一方的に支配され8回0-3(3者共に71-80)の判定負けを喫した。2004年12月3日、後のIBF世界スーパーミドル級王者ルシアン・ブーテと対戦。ダウンこそ拒否したがブーテのコンビネーションを止められず4回1分22秒TKO負けを喫した試合を最後に引退を発表した。