Dàn pháo chính của lớp Mahan bao gồm năm khẩu pháo 5 in (130 mm)/38 caliber, được trang bị cùng bộ kiểm soát hỏa lực Mark 33.[7] Cả năm khẩu đều là kiểu lưỡng dụng, được cấu hình cho cả mục tiêu trên mặt biển lẫn trên không.[6] Dàn hỏa lực phòng không bao gồm bốn súng máy.50 caliber làm mát bằng nước.[9] Lớp này được trang bị ba dàn ống phóng ngư lôi bốn nòng dùng cho ngư lôi Mark 15 21 in (530 mm), dẫn hướng bằng bộ kiểm soát hỏa lực ngư lôi Mark 27.[7] Các đường ray thả mìn sâu được bố trí phía đuôi tàu.[4]

Vào mùa Xuân năm 1942, các tàu khu trục lớp Mahan bắt đầu một đợt nâng cấp vũ khí thời chiến, nhưng đa số các chiếc trong lớp chỉ hoàn toàn được nâng cấp vào một lúc nào đó trong năm 1944.[10] Cải biến đáng kể cho lớp Mahan bao gồm việc tháo dỡ một khẩu pháo 5 inch/38 caliber, thường là để thay bằng hai khẩu đội Bofors 40 mm nòng đôi và năm khẩu Oerlikon 20 mm phòng không.[10] Tuy vậy, vào đầu năm 1942, hai chiếc trong lớp có sáu khẩu Oerlikon, trong khi một số lại có bốn khẩu.[11]

Đến tháng 1 năm 1945, bắt đầu tháo dỡ hai dàn ống phóng ngư lôi bốn nòng để thay bằng hai khẩu đội Bofors 40 mm bốn nòng. Đến tháng 6 lại tháo dỡ dàn ống phóng ngư lôi trên trục giữa lấy chỗ cho hai khẩu đội Bofors 40 mm nòng đôi bố trí ngang ống khói phía sau. Mọi con tàu được cải tiến vũ khí phòng không cũng được trang bị các bộ kiểm soát hỏa lực kèm theo các khẩu 40mm; kiểu Mark 51 cũ được thay bằng kiểu GFFC Mark 63 kèm theo radar.[12]