大和型戦艦
以上の機器から得られた、基準方位、彼我の距離、双方の速度に加えて、地球の自転速度、風速、気温、湿度、装填される火薬量などの数値を入力して、最終的な敵艦の未来位置に向ける主砲の仰角、方位の修正値を計算する射撃盤(九八式射撃盤改一、一種の機械式アナログコンピュータ)が、船体の装甲内、第一砲塔と第二砲塔のあいだにあった第一発令所に設置されていて、重さは4tあった。九八式射撃盤改一は計算射程50,000m、実用射程40,130m、敵艦速力40ノット、自艦速力35ノットまで対応していたが、地球の自転に対応する関係から、作戦海面を北緯55度、南緯20度以内(サハリンの北端からニューカレドニア島まで)に限定して調整されていた。砲塔側の方位、仰角の受信は角度通信機(セルシン)で行われ、斉射の引き金は主砲射撃指揮所の方位盤にあった。
九八式方位盤照準装置を設置した主砲射撃指揮所は、後部艦橋として予備が設置されている。ただし後部艦橋の測距儀の基線長は10mである。また、各砲塔にも15.5m測距儀が一基づつ、加えて潜望鏡式照準鏡が設置され、砲塔単独でも射撃ができたが、方位盤を用いた管制射撃より照準に手間がかかり、位置が低いので遠距離は測定できなかった。また、司令塔にも、前部主砲のみに対応した潜望鏡式の簡易な方位盤照準装置が設置されている。
方位盤は防振架台の上にあったが精密機械だけに衝撃には弱く、大和はトラック島沖で、武蔵はレイテ沖海戦で、前檣楼トップの主砲指揮所の射撃盤は、各々一発の魚雷命中の衝撃により、戦闘初期にすでにズレ(大和)、旋回不能(武蔵)となっている。レイテ沖で武蔵と運命を共にした艦長猪口敏平少将(砲術の大家と名高かった)の遺書にも耐衝撃性を上げるよう改善する必要があると記されている。
搭載レーダー
溶接推進派の造船官の一人、福田烈に対しては技術が進歩すれば溶接を使っても良い旨語っており、また、福田との議論の中で「残留応力の面から不当の判決を受けた」「終いには溶接の性質をよく理解され、溶接に対する考え方が変わられた」といった平賀自身の考え方の推移も証言されている。
また、戦艦設計は平賀一人の手で行う物ではなく、多くの技術者の手を経て膨大なマンパワーを必要とするため、平賀が細部まで設計を行ったわけでは無い。牧野茂は大和型戦艦の船体が藤本の設計した最上型重巡洋艦と似ていたことを指摘した上で、「最上の計画主任の魂が、自ら大和に宿ったようだ」と述べている。
機密保持に熱心だった反面、技術情報の収集nは当事者が問題を感じている。牧野茂はH.E.Rossellの「Historical Transaction 1893-1943 "Type of Naval Ships"(1945 SNAME)を戦後40年以上経過してから再読した際、「造船設計に関してはいささか自負慢心が強く、諸外国の技術情報蒐集に真剣身を欠いたと感じる」と述懐している。
合理的な両用砲だが、多くの海軍が採用しなかったのは理由があるのである。
大和型の副砲は、充分な数の護衛艦を持てない劣勢な海軍(米英以外の全て)が、敵の水雷戦隊を「魚雷を放つ以前の距離で迎撃する」ための兵装である。つまり12.7cm程度の小口径高角砲では、水雷戦隊阻止に充分な有効射程を持てないため、より大口径の副砲が必要という観点から配置されている。主砲を水雷戦隊の迎撃に使用する愚を考えるなら、分離は一理あるという説もある。実際、サマール島沖では、大和は近接した米駆逐艦ジョンストン、ホーエルに副砲で命中弾を与えたとの説がある。
しかし、上記のジョンストン、ホーエルともに大和の副砲が命中したのは可能性があるのは雷撃が実行された後であり、第三次ソロモン海戦でのアメリカ戦艦同様、雷撃の阻止に失敗している(特にジョンストンは副砲が命中した後も戦闘を続行している)。実戦では大口径の副砲でも「魚雷を放つ以前の距離で迎撃する」事はできず、水雷戦隊阻止においての優位性が証明される事はなかった。
砲塔防御について
「主砲塔直後に配置された第1・4番副砲は、大和型防御の欠点である」という説がよく語られる。完成前の武蔵に艤装員として勤務した千早正隆が指摘している。概ね「副砲塔は25mmの装甲しか施されておらず、駆逐艦主砲の5インチ砲弾も防げなかった。従って爆弾や大角度での落下砲弾がここに命中した場合、砲爆弾は副砲弾薬庫に達して炸裂し、これが隣接する主砲弾火薬庫を誘爆させて轟沈する可能性を秘めていた。
このレイテ沖海戦では、本来なら30ノットを発揮できる金剛型戦艦「榛名」がマリアナ沖海戦による損傷が尾をひいて26ノットしか出せず、参加した日本海軍戦艦中で大和・武蔵より高速を出せた戦艦は 金剛一隻だった。
なお、低速のため空母機動部隊と随伴できないという批判だが、大和竣工時に日本機動部隊の主力であった赤城は31.2ノット(航空本部資料では30.2ノット)、同航する加賀は28.3ノットであり、正式空母に随伴する軽空母、改装空母や補給艦などはさらに劣速であった。機動部隊といえども、最大船速を出すのは艦載機の発艦時や爆撃や雷撃の回避時に限られており、大半の行動時には最低速艦に速度を合わせる必要があることから、大和型による護衛は物理的には可能であった。
そうしなかったのは虎の子の空母を中心とする機動艦隊を露払いとし、戦艦部隊を温存しておいて艦隊決戦で最終的に勝利するという、日本海軍の古い用兵思想が根底にあったからである。一方、米国においては、大和型と同等速力だったノースカロライナ級戦艦、もしくは大和型より低速だったサウスダコタ級戦艦が、米機動部隊に随伴して護衛任務を果たしている。
その後、マリアナ沖海戦の頃になって、初めて大和、武蔵が前衛部隊に配置され、空母3隻を護衛するようになったが、そのころには機動部隊は大半の正式空母、航空機と優秀な搭乗員を喪失しており、航空機や対空兵器の物量と技術力の差も明らかとなって効果を上げることができなくなっていた。。
射程
大和型戦艦が搭載した45口径46cm3連装砲の最大射程は42,026mで、米国の同世代戦艦ノースカロライナ級、サウスダコタ級の搭載する40.6cm45口径砲 Mk.6の射程距離33,740m、40.6cm50口径砲 Mk.7を搭載したアイオワ級の射程距離38,720m、英国のキング・ジョージ5世級が搭載した35.6cm45口径砲の射程距離37,100mなどを上回っていた。後述するアウトレンジ射撃の項目に書かれている通り、水平線を越える射撃には航空機による観測が必要であった。46cm砲弾は初速780m/秒 (2,808km/h) で発射され、距離20,000m(仰角12.43度、落角16.31度)では522m/秒、30,000m(仰角23.12度、落角31.21度)では475m/秒(時速1,710km/h。音速の1.4倍)で着弾した。主砲を最大仰角45度で発砲した場合、弾丸の高度は距離25km付近で11,900mに達し、一時亜成層圏に達する。砲塔の旋回速度は毎秒2度(3度説もある)、砲の俯仰速度は毎秒10度(8度説もある)とされている。なお、凌波性向上のために、艦首に強いシアーを付けたため、1番砲塔は前方射撃(正面より左右へ各30度)では、仰角5度以下での発砲が行えなかった。砲身は200発の発射で交換することになっていたが、これは砲身そのものではなく、傷ついた内筒のみである。船体の傾斜角度が5度を超えると、砲塔が旋回できなくなったという。
46cm砲に対応した防御を備えた戦艦は他国に存在しないため、通常の戦闘距離で発射された砲弾が命中したなら、いかなる敵戦艦の防御をも貫通し得た。
友鶴事件、第四艦隊事件の教訓を反映して設計された大和型は復原性、凌波性共に優れていた。スラミングが多発する波長や、大抵の荒波の波長より艦の全長が長い事もあり、強風や荒波での戦闘は特に有利だったと思われる。
この時の被害を受けて、すぐに修理、及び水防壁の追加工事が行われたが(武蔵に関しては補強は行われなかった)、そこが継手であることに変わりはないため根本的な解決までには至っておらず(設計では、継手面に角度をつけていたため、そのクサビ効果で爆圧に耐えられると考えられていた)、戦後の米国調査団は、この部分を「大和型のアキレス腱」と評している。なお、大和型とほぼ同一構造のため問題とされた、米国のサウスダコタ級戦艦とアイオワ級戦艦は改正されたものの、なお不十分とされ、未成となったモンタナ級戦艦ではノースカロライナ級戦艦類似の構造(装甲支持材の継手は装甲の継手と同じ位置にしない)に戻す予定となっていた。ノースカロライナ級戦艦「ノースカロライナ」は1942年9月15日に伊号第一九潜水艦が発射した魚雷1本が命中し、弾薬庫まで浸水。修理に1ヵ月かかったが、威力の大きい酸素魚雷を受けたにもかかわらず、被った浸水量は970-1000tに留まっている。
大和は建造中にいくつかの対魚雷防御の提案があったが却下されている。大和の副長と砲術長を務めたことのある黛治夫は艤装中に、艦前部の無防御部に重油の液層を設け、38mmの縦隔壁で補強を実施するように進言をしたが、呉海軍工廠造船実験部長矢ヶ崎正経造船少将は、6ヶ月の工期延長が必要と見積り、実行不能と判断したと言う。また黛はドイツ巡洋戦艦「ザイドリッツ」の戦訓をふまえて、大和の前部に、スポンジもしくはバルサや桐、標的艦「摂津」で実用された防水区画に石油缶を詰める等、各種浮力材を充填する案を提案したが、これも却下されている。牧野茂は深く研究することなく拒否したことを後に反省し、重量犠牲を払っても検討すべきだったと述べている。
他の日本重巡も砲戦中に弾薬庫誘爆で沈んだケースは存在しない。第一次ソロモン海戦では、鳥海の1番砲塔に米重巡の20cm砲弾が命中し、砲塔員が全滅するも弾が砲塔を前後に貫通して艦への被害は抑えられたというケースもある。航空攻撃に対する被害はいくつか散見される。ミッドウェー海戦では重巡洋艦最上と三隈が砲塔に被害を受けた。最上は5番砲塔に直撃弾を受けたが、誘爆は起きずかろうじて生還した。同日、三隈も空襲で3番砲塔が直撃弾を受けて破壊され、4番砲塔には被弾した米軍機が体当たりしたが、これらの攻撃は致命傷とはならなかった。三隈沈没の直接の原因は魚雷の誘爆である。ラバウル空襲で重巡洋艦高雄が爆弾命中により一番砲塔装薬誘爆を起こし砲塔員が全滅するも、沈没は免れた。サマール沖海戦では重巡洋艦羽黒が空襲によって2番砲塔に直撃弾を受けたが、応急処置により戦闘を続行した。
また、艦中心線上への副砲装備は「主要防御区画の縦方面での長さを伸ばし、艦型の拡大を招いた」という、別の観点からの批判もある。
なお砲塔の構造は大別すると英国式と米国式に分類される。砲弾と装薬を同時に砲塔内に揚げる英国式は、機構が簡単で重量が軽いメリットがある。これに対し、砲弾と装薬を別に揚げる米国式は、機構が複雑で重量がかさむものの、被弾時の誘爆確率が低いという防御面のメリットがあった。米国式の砲塔を採用したのは、米仏独の戦艦と日本の大和型戦艦のみであり、それ以外の各国戦艦(長門型以前の日本戦艦も含めて)は英国式砲塔であった。
レイテ沖海戦で武蔵は撃沈されたものの、航空魚雷20発以上、爆弾18発以上と言われる命中弾を受けても5時間以上浮いていた堅固な防御力は特筆すべきものがあるが、被雷の振動で艦橋トップの主砲射撃方位盤が故障し、主要防御区画内に浸水が発生するなど、弱点といわれた部分を次々と露呈する戦闘ともなった。その後発生したサマール沖海戦で、大和は米護衛空母部隊に対して32kmから遠距離砲撃を加えた。これが大和型戦艦が主砲を敵水上艦艇に発砲した最初で最後の戦いであったが成果を上げることはできなかった。
なお、空母に改装され、突貫工事の末1944年11月に竣工した3番艦信濃も、横須賀から呉への回送のための航海途中に潮岬沖で米潜水艦の雷撃をうけて沈没した。詳細は信濃を参照のこと。
残された大和も、最後には天一号作戦に投入され撃沈された。武蔵が沈むまで10時間かかったのに比べ、大和が2時間の戦闘で沈んだのは、日本軍の戦力が減退し護衛艦隊が薄弱で攻撃目標艦を絞りやすかったことや、当日の天候が悪く、大和から米軍機の視認が難しかったことなどによる。さらにレイテ沖海戦時の米軍は爆撃機と雷撃機が交互に攻撃していたのに対し、沖縄特攻時には戦闘機、爆撃機、雷撃機が複数方向から同時に攻撃するため、対応が難しくなっていた。また米軍が武蔵の戦訓から片舷に雷撃を集中させたという論があるが、米軍にその意図は見られない。武蔵が受けた20本以上の魚雷のうち、右舷に命中したのは4 - 5発のみとする証言もある。