При выборе калибра и количества орудий использовали принцип вывода из строя кораблей противника небольшим количеством орудий крупного калибра, снаряды которых действовали более эффективно, чем бывшие до того времени снаряды меньшего калибра. По сравнению с броненосцами предыдущих типов при том же числе орудий их калибр и мощность повысили. Максимальный коэффициент использования артиллерии достигли установкой орудий во вращающихся башнях с большими секторами обстрела. Ещё до проектирования броненосцев типа "Бранденбург" в германском военно-морском флоте преобладали боевые корабли, имевшие тяжёлые орудия одного калибра. Но в этом проекте калибр шести морских орудий главной артиллерии увеличили до 280-мм, по сравнению с шестью 260-мм орудиями броненосцев типа "Саксен".
Расположение трех двухорудийных башен на броненосцах типа "Бранденбург" линейно в диаметральной плоскости, сделанное по прямому указанию кайзера Вильгельма II, тогда ещё не имело примера в мировой практике. Башни получили обозначение по порядку от носа к корме: "А", "В" и "С". Бортовой огонь орудий главной артиллерии вновь был вызван к жизни линейной тактикой. Орудия главного калибра установили попарно в барбетах - неподвижных круглых бронированных шахтах, с сектором обстрела 180 - 270°.
Четыре орудия носовой и кормовой башен "А" и "С" с длиной канала 40 калибров (11200 мм) имели вес ствола 43,31 т, два орудия средней башни "В" с длиной канала ствола 35 калибров (9800 мм) имели вес 43,21 т. Все шесть орудий стреляли снарядами одного типа весом 240 кг (начальной скоростью у среза ствола 715,5 и 685,5 м/с, что с 1885 г. обеспечи- валось применением зарядов из бездымного пороха). Удлинение ствола на 5 калибров придало снаряду увеличение начальной скорости на 30 м/с. На одно орудие приходилось около 1680 т проектного водоизмещения.
Мощность артиллерии главного калибра возросла, несмотря на уменьшение калибра, благодаря усовершенствованию пороха и удлинению ствола до 40 калибров. После повышения начальной скорости снаряда морские ведомства многих держав снизили величину главного калибра орудий своих броненосцев.
Не совсем понятно, почему орудия средней башни "В" имели длину канала ствола на 5 калибров (1,4 м) меньше, чем концевые. Это, с одной стороны, нарушало единообразие баллистических свойств всей батареи главного калибра и унификацию стволов, а с другой, совсем немного сокращало длину корабля. Возможно, это было связано только с компановкой корабля, которую можно было бы решить по-другому.
Углы склонения стволов орудий составляли - 4°, возвышения +25° с дальностью стрельбы 16500 м (89 каб.) для орудий концевых башен и 15800 м (85 каб.) для орудий средней башни. Общий боекомплект составлял 352 бронебойных снаряда или по 58-60 на ствол. Высота осей орудий составляла над палубой 1,95 м, над ватерлинией при нормальном водоизмещении 7,8 м у носовой башни и 5,0 м у средней и кормовой.
Расстояние от носового перпендикуляра (90 шп.) до оси вращения носовой башни составляло 24 м, между осями носовой и средней башен 40,8 м, между осями средней и кормовой башен 28,8 м. Таким образом, расстояние между осями носовой и кормовой башен равнялось 69,6 м. В результате, с учетом наружного диаметра барбета 10,5 м, это требовало установки главного броневого пояса длиной около 80 м или 74% длины корпуса между перпендикулярами.
Сектора обстрела башен были большие: носовой башни 256°, кормовой 270°, средней 180° (по 90° на оба борта}. Таким образом, суммарный сектор обстрела составлял 1490° или в среднем по 235° на башню. При этом в различных секторах ведения огня действовало разное число орудий: 0-45° 2 орудия, 45°-128° (83°) 6 орудий, 128°-135° (7°) 4 орудия, 135°-180° (45°) 2 орудия.
Ограничение главной артиллерии корабля броненосцев типа "Бранденбург" калибром 280-мм, вызванное относительно небольшим водоизмещением корабля и стремлением к уменьшению его стоимости, имело преимущество в большем удобстве при наводке и заряжании орудий вследствие более лёгкого веса боеприпасов, что позволяло при медленности заряжания орудий того времени вести сравнительно частый огонь. Ксожалению, в дальнейшем, с увеличением калибра главной артиллерии линейных кораблей, это премущество всё больше и больше сводилось на нет. Башни, конструктивно схожие с 240-мм одноорудийными башнями броненосцев береговой обороны типа "Зигфрид", представляли собой значительный шаг вперед по сравнению с башнями 15-летней давности броненосных кораблей типа "Пройссен".
Для артиллерии главного калибра самым целесообразным является установка орудий в башнях, тем более, что таким образом они получают достаточно хорошую защиту. В то время обычно применяли так называемые барбетные башни, вращающаяся часть которых требует защиты специальной формы, жёстко соединённой с корпусом шахтой, называемой барбетом, выступавшей над палубой только на 600-800 мм.
На броненосцах типа "Бранденбург" боеприпасы подавались довольно примитивным способом. Их поднимали из находящегося в подводной части корабля погреба по вертикальному бронированному элеватору на палубу, расположенную ниже вращающейся вместе с башней орудийной платформы, и там внутри барбета перевозили на специальной тележке на то место, где располагался подъёмник в башню, который и подавал их на линию заряжания.
Башни такого типа легко можно было узнать по внешнему виду, поскольку их барбеты обычно выполняли в форме неправильной окружности. В районе задней части башни при креплении её по-походному можно было обнаружить дугообразный выступ барбета, внутри которого из погреба боеприпасов выходил бронированный элеватор. Такую же систему подачи установили на линейных кораблях более поздней постройки "Кайзер Фридрих III" и "Кайзер Вильгельм II", а также броненосном крейсере "Фюрст Бисмарк".
Во всех башнях снарядные и зарядные погреба расположили в подбашенных отделениях. Снаряды и заряды хранили в стеллажах. Снарядные погреба расположили на днище трюма под размещёнными на палубных платформах зарядными погребами, сгруппировав их ближе к диаметральной плоскости. Управление артиллерийским огнем главного калибра производили из двух бронированных постов управления, которые, в свою очередь, получали необходимые данные с марсов, расположенных на мачтах.
Установленные на броненосцах 280-мм орудия не являлись "скорострельными". Это, появившееся только после 1890 г. понятие тогда ещё не было однозначным. Но, в любом случае, оно предполагало применение для зарядов гильз из латуни, имеющих определенную форму, в то время как до сих пор порох зарядов содержался в картузах из шёлка.
Броненосцы типа "Бранденбург" не без основания часто называют прямыми предшественниками линейного корабля "Дредноут". С равным основанием его можно назвать последним представителем типов кораблей с системами оружия, при которых на броненосцах доминировала тяжёлая и сверхтяжёлая артиллерия, а лёгкая и средняя, хотя и постепенно увеличивающаяся числом и калибром, являлась лишь вспомогательной.
При относительно небольшом водоизмещении и малой мореходности миноносцев того времени, вынужденных при ограниченной длине пробега торпед во время торпедной атаки подходить к атакуемому кораблю на довольно близкую дистанцию, большой калибр средней артиллерии не требовался. Для этой цели больше всего подходила имеющаяся на кораблях противоминная артиллерия калибра 88-105 мм.
Броненосцы типа "Бранденбург", кроме башенной артиллерии главного калибра, имели сначала шесть, а после модернизации восемь 105-мм и восемь 88-мм скорострельных орудий. Скорострельные 105-мм орудия с длиной канала ствола 35 калибров (3680 мм) имели вес ствола 1510 кг, всего орудия со щитом 3415 кг. Они стреляли снарядами весом 17,4 кг с начальной скоростью у среза ствола орудия 600,5 м/с. Вес заряда бездымного пороха образца 1889 г. составлял 2,7 кг., скорострельность 10 выстрелов в минуту'. Высота линии огня равнялась 1050 мм., а угол возвышения стволов орудий 30°, что обспечивало дальность стрельбы 11800 м (64 каб.). Боекомплект включал 600-1184 снаряда или по 100-148 на ствол.
105-мм орудия установили в передней части корабля на верхней палубе в двух батареях побортно. Броненосец "Курфюрст Фридрих Вильгельм" по расположению артиллерии среднего калибра немного отличался от остальных трёх кораблей. Два передних 105-мм орудия установили под передним ходовым мостиком, в то время как у остальных трёх кораблей серии их несколько сдвинули к корме. Сектор ведения огня каждого орудия составлял 90°.
Скорострельные 88-мм орудия с длинной канала ствола 30 калибров (2640 мм) имели вес ствола 642 кг. Они стреляли снарядами весом 7 кг с начальной скоростью у среза ствола орудия 616 м/с. Угол возвышения стволов орудий составлял 20°, что обеспечивало дальность стрельбы 7530 м (41 каб.). Боекомплект включал 2000 снаряда (по 250 на ствол).
88-мм орудия разместили следующим образом: два орудия располагались в носовой оконечности на уровне верхней палубы в передней части далеко выступающих за борт спонсонов, два - в передних углах носовой надстройки над двумя передними 105-мм орудиями, остальные четыре - в кормовой части надстройки. Сектор ведения огня каждого орудия составлял 110°. Погреба 105-мм и 88-мм орудий примыкали к погребам боезапаса носовой и кормовой башен. Их расположили ближе к бортам и непосредственно под орудиями, размещёнными в надстройке, что обеспечивало кратчайшие пути подачи боеприпасов. Кроме артиллерии среднего калибра, на кораблях имелось ещё две 60-мм десантные пушки и восемь 37-мм скорострельных пушек, расположенных на марсах фок- и грот-мачты, а также четыре пулемёта системы Максим.
Несмотря на ограниченные скорость вода, длину пробега, ненадёжность и недостаточную мощность взрывного заряда, торпеда всё же явилась сильным фактором в войне на море. Согласно первоначальному проекту торпедное вооружение броненосцев типа "Бранденбург" предполагали сделать необычайно сильным. Согласно Эверс [5], оно состояло из шести надводных, отдельно расположенных бронированных торпедных аппаратов калибра 450-мм с общим боекомплектом в 16 торпед. Торпедные аппараты установили по три с каждого борта: по два одиночных бортовых поворотных за задней дымовой трубой и кормовой надстройкой, и ещё по одному неподвижному носовому, направленному по курсу под вторым якорным клюзом.
Согласно Groner [3], в окончательном варианте проекта оставили только два 450-мм подводных торпедных аппарата с общим боекомплектом из 5 торпед. Кроме того, в случае мобилизации предполагали установить ещё один 450-мм кормовой надводный поворотный торпедный аппарат. Эти два неподвижных подводных торпедных аппарата (по одному на борт) разместили на платформе, расположенной в IX отсеке (71-76 шп.) перед погребами боезапаса носовой башни. Это помещение протянулось на всю ширину корпуса от левого до правого борта. В 1916 г. все торпедные аппараты демонтировали.
