Pháo hạm Mk-75 OTO Melara 76mm/62

Tàu được trang bị một pháo hạm tự động Mk-75 cỡ nòng 76mm/62 do Công ty Japan Steel Works sản xuất theo giấy phép của Công ty OTO Melara, Italia. Mk-75 có tốc độ bắn nhanh nên chủ yếu được dùng để thực hiện nhiệm vụ tác chiến mặt nước và đối không. Pháo có khối lượng 16,8 tấn, nòng pháo dài 4,7 m, sơ tốc đầu nòng 980 m/s, tốc độ bắn trung bình là 85 viên/phút, ở chế độ bắn nhanh là 120 viên/phút, có khả năng tiêu diệt mục tiêu cỡ nhỏ tầm gần ở cự ly tối đa 16 km và mục tiêu trên không ở tầm bắn lên đến 12 km.

Thành phần của pháo hạm này bao gồm 01 module đơn gắn pháo, 01 hệ thống nạp đạn tự động và các thiết bị hỗ trợ. Pháo được trang bị hai loại đạn là đạn xuyên giáp và đạn nổ phân mảnh. Trong đó, đặc điểm nổi bật nhất chính là đạn ART đường kính 42mm, có hình dạng như một quả rocket với cánh đuôi đứng, nặng 3,4 kg, sử dụng lõi kim loại wolfram được bố trí trong vỏ đạn 76mm và được giữ ở vị trí trung tâm bằng một đế giữ vòng tròn.

Đạn được bố trí thành hình tròn trong ụ pháo, được phủ một lớp nhựa cứng bên ngoài. Pháo còn có hệ thống làm mát bằng nước giúp cho nòng pháo không bị nóng và có thể bắn liên tục được hàng nghìn phát trong một cuộc tấn công. Quá trình ngắm bắn và điều chỉnh góc tà nòng pháo được điều khiển thông qua các hệ thống điện tử tự động, trong khi các hệ thống nạp đạn được điều khiển thủy lực. Khi viên đạn "mẹ" được bắn đi, khí được tích tụ ở phía sau đẩy quả đạn ART bắn ra khỏi nòng pháo bay tới mục tiêu với tốc độ nhanh hơn gấp 1,5 lần so với tốc độ quả đạn thông thường nên độ chính xác cao và hiệu suất tiêu diệt mục tiêu lớn. 

Hệ thống phòng không tầm gần (CIWS) Mk-15 Phalanx

Hỗ trợ phòng không tầm thấp và đánh chặn tên lửa hành trình là 2 hệ thống pháo phòng không tầm gần Mk-15 Phalanx CIWS. Hoả lực phòng không tầm gần (CIWS) của tàu là hệ thống Mk-15 Phalanx. Mk-15 Phalanx là hệ thống khép kín tích hợp bao gồm pháo, đạn và radar lắp trên 1 bệ duy nhất. Hệ thống được Chi nhánh Pomona thuộc Công ty General Dynamics (nay thuộc Tập đoàn Raytheon) phát triển vào cuối những năm 1960. Hệ thống thử nghiệm lần đầu vào năm 1973, bắt đầu sản xuất hàng loạt năm 1978, đến năm 1980 được đưa vào trang bị. Hệ thống Phalanx gồm pháo 6 nòng bắn nhanh Gatling M61A1 Vulcan cỡ nòng 20mm cùng một radar hoạt động trên băng tầng K.

Trong điều kiện chiến đấu, radar sẽ rà soát bầu trời, xác định các mục tiêu và lọc ra mục tiêu nguy hiểm nhất. Sau khi xác định được mục tiêu, radar điều khiển hỏa lực sẽ tính toán chính xác vị trí của địch để pháo 6 nòng Gatling M61A1 Vulcan khai hỏa. Radar của hệ thống Phalanx CIWS được chế tạo theo công nghệ chỉ điểm khép kín, có khả năng phát hiện máy bay từ cự ly 18 km, tên lửa hành trình có diện tích phản xạ radar 0,1 m² từ khoảng cách 12 km và bám bắt trong tầm 5 km.

Pháo Gatling M61A1 Vulcan được điều khiển bằng điện, tốc độ bắn rất cao, lên đến 4.500 viên/phút, tầm hiệu quả đạt 1.000 - 1.500 m, trong khi tầm bắn tối đa là 3.000 m. Gatling M61A1 Vulcan bắn rất nhanh nên pháo cũng rất nhanh hết đạn, việc nạp đạn phải làm bằng tay, sẽ cần 2 người để thay đạn, mỗi lần thay mất khoảng 5 phút. Hai hộp tiếp đạn bố trí bên hông pháo có sức chứa 500 viên mỗi hộp, tùy theo mục tiêu đường không hay mặt đất mà pháo sẽ bắn ra đạn nổ mảnh hoặc xuyên giáp (thông thường 1 hộp tiếp đạn chứa đạn nổ mảnh trong khi hộp còn lại mang đạn xuyên giáp). Đạn xuyên giáp vỏ tự huỷ (APDS) 20 mm của Mk-15 sử dụng đầu xuyên 15 mm bằng kim loại nặng (wolfram hoặc uran nghèo) được bao quanh bằng một guốc đạn plastic và một phần đáy kim loại nhẹ. Vỏ đạn sau khi bắn sẽ được đẩy ra từ phần dưới của bệ pháo theo hướng về phía trước.

Khi lọt vào tầm bắn của Phalanx CIWS, mọi mục tiêu - từ máy bay, tên lửa, bom hay đạn pháo - đều không thể thoát. Hoạt động hoàn toàn tự động dưới sự giám sát của con người, Phalanx CIWS có thể tiêu diệt mục tiêu ở khoảng cách 3,6 km. Trong một số điều kiện tác chiến, hệ thống Phalanx CIWS còn có thể bắn hạ các mục tiêu trên mặt nước, bao gồm các chiến hạm của đối phương.

Năm 2016, JMSDF đã tiến hành nâng cấp, cải tạo hệ thống Mk-15 Phalanx của các tàu lớp Murasame lên phiên bản Block1B Baseline2.