Главный калибр японских броненосцев был представлен 12-дюймовыми (305-мм) орудиями Армстронга с длиной ствола в 40 калибров. Они имели типичную для англичан проволочную конструкцию и мало отличались друг от друга по своим характеристикам. Зато установки этих орудий на первых двух броненосцах и четырех последующих принадлежали к двум совершенно различным типам.

Барбетные установки «Фудзи» и «Ясимы» были аналогичны разработанным для броненосцев типа «Маджестик». Они имели гидравлический привод (электрический был резервным и служил лишь для горизонтального наведения); круглая поворотная платформа вращалась на роликах внутри грушевидного барбета. Заряжание осуществлялось только в диаметральной плоскости (ДП) при угле возвышения стволов в 1° (по другим данным, в 5°), то есть после каждого выстрела приходилось не только разворачивать орудия вдоль оси корабля, но и опускать их стволы. Разумеется, скорострельность была невелика — примерно один выстрел за 2 — 2,5 минуты. Правда, в течение некоторого времени японские корабли могли поддерживать более высокий темп стрельбы — для этой цели в кормо­вой нише поворотной части башни имелся стеллаж для хранения 18 снарядов, а также специальные гидравлические досылатели для их подачи. При этом заряды поднимались в башню через центральную подачную трубу. Таким образом, каждая башенная установка могла выпустить из двух стволов 18 снарядов в течение 12 минут боя, но затем скорострельность резко снижалась.

Орудийные погреба находились строго под барбетами, причем заряды хранились в нижнем помещении, а снаряды — палубой выше. Боезапас по штату составлял 60 выстрелов на ствол.

Установки главного калибра броненосцев «Сикисима», «Хацусэ» и «Асахи» были совершенно иными. Они монтировались в круглых неподвижных барбетах, помимо гидравлического привода оснащались дополнительным электрическим и могли заряжаться при любом положении орудий относительно ДП. Снаряды и заряды подавались двумя парами наклонных элеваторов в кормовую часть башни; кроме того, для зарядов имелись две дополнительные вертикальные подачные трубы, расположенные между орудиями.

Заряжание осуществлялось только при фиксированном угле возвышения стволов в 13,5°. Внедрение этих установок позволяло делать из 305-мм орудий не менее двух выстрелов за три минуты.

На «Микасе» артустановки ГК в целом были похожи, но отличались важным нововведением: подачу боеприпасов в них разбили на два этапа. Под вращающейся платформой со станками орудий теперь находилось перегрузочное отделение, куда снаряды поступали из погребов по центральному элеватору. Далее боезапас с помощью цепного тельфера подавался на короткие наклонные элеваторы, соединяющие перегрузочное отделение с кормовой частью башни. Некоторое усложнение схемы подачи было сделано для того, чтобы свести к минимуму риск распространения огня по элеватору от орудий в пороховой погреб. Причем за счет внедрения новых механизмов скорострельность артустановок «Микасы» не уменьшилась, а наоборот, немного повысилась: на испытаниях в Англии три 305-мм снаряда удалось выпустить с интервалами в 48 с. При этом сами установки стали даже более компактными: диаметр их барбетов составил 10,7 м по сравнению с 11,3 м на «Сикисиме» и «Хацусэ». Заряжание производилось при любом положении орудий в горизонтальной плоскости, но при фиксированном угле возвышения стволов в 5°.

Баллистические данные японских 305-мм орудий были достаточно высокими, но в целом не превосходили аналогичные показатели двенадцатидюймовок русских броненосцев. Теоретически на дистанции 10 кбт они пробивали 306 мм крупповской брони, на дистанции 30 кбт — 208 мм; для русской 305-мм/40 клб пушки эти значения составляли 311 и 201 мм соответственно. Разброс снарядов оказался невелик: на полигоне пушки для «Фудзи» при стрельбе с 5000 ярдов (4,57 км) обеспечили попадания в прямоугольник размерами 3,7x1,9 м.

Артиллерия среднего калибра на всех броненосцах состояла из английских 152-мм скорострельных пушек Армстронга с длиной ствола в 40 клб. На «Фудзи» и «Ясиме» они имели уменьшенные зарядные каморы и размещались как в бронированных казематах, так и в палубных щитовых установках; на последующих броненосцах — только в казематах, либо в казематах и защищенной батарее (на «Микасе»). Все орудия были оснащены оптическими прицелами. Заряжание — раздельное; наведение и подача боеприпасов осуществлялись вручную.