Главный калибр — универсальный
Корабельная стабилизированная универсальная палубно-башенная артустановка СМ-2-1 проектировалась в 1943-1949 if. специалистами Морского артиллерийского ЦКБ (с 1946 г. — КБСМ) коллективом под руководством Е.Г.Рудяка. Орудия разрабатывались в ЦКБ-34 МОП, а изготавливались ленинградским заводом "Большевик". АУ собиралась на заводе №7, также расположенном в Ленинграде.
В основу проекта были положены технические решения, принятые немецкими конструкторами при создании артсистемы SKC-33 калибра 105 мм. Характерными особенностями СМ-2 являлись длинноствольная, повышенной мощности баллистическая часть и механизм непосредственной стабилизации АУ по углу наклона оси цапф (НОЦ). В лучшую сторону от немецкой отечественную АУ отличали более мощные орудия, размещение всего расчета под прикрытием ее защиты, наличие башенной системы ПУС с радиолокационным дальномером "Щтаг-Б", а также более совершенный досылатель.
Несмотря на то, что начальную скорость снаряда пришлось снизить с 1.000 (по ТТЗ) до 950 м/с (во избежание быстрого перегрева ствола и частых отрывов донца гильзы), орудие продолжало оставаться в своем калибре самым мощным в мире и обладало наибольшей досягаемостью и меткостью.
Конструктивно орудие с длиной ствола 58 калибров было выполнено со свободной трубой (живучесть — 1.700 выстрелов) и имело клиновой затвор с полуавтоматическим и ручным приводом, пневматической и ручной досылкой. Углы вертикального наведения находились в пределах от +82° до -8°. Скорость вертикального и горизонтального наведения при помощи электропривода составляла 18 град./с (вручную — 2 и 3 град./с соответственно).
Башенная установка имела противопульное бронирование: лоб — 15 мм, стенки и крыша — 10 мм. Масса вращающейся части установки составляла 50,3 т, полная — 56,7 т. Боевой расчет АУ состоял из 21 человека. С эксплуатационной точки зрения АУ имела недостаток — она была открыта сзади, что создавало риск попадания воды внутрь установки на интенсивном волнении.
Сравнивая СМ-2 с американской 127-мм автоматической артсистемой, следует отметить, что по своим возможностям поражения надводных целей наша система существенно превосходила американскую, а при решении задач ПВО — вследствие более чем в 3 раза меньшей скорострельности — уступала. Также соотносились боевые возможности отечественной ПУС "Сфера" и американской Mk.56 (Вслед за СМ-2 в тех же массогабаритных характеристиках в нашей стране началась разработка автоматического ее аналога, получившего обозначение СМ-62. Технический проект этой артсистемы был завершен к 1955 г. Первоначально предполагалось, что СМ-62 поступит на вооружение ЭМ пр.56 (начиная с 31-го корабля серии). Планировалось также перевооружение на СМ-62 КРЛ пр.68бис).
Сопротивление промышленности трехбашеному варианту проекта корабля, выполненному в КБ ЦНИИВК в течение 1949 г. и во многом напоминавшему соответствующий вариант пр.47 ЦКБ-53, могло объясняться и опасением того, что артиллерийские предприятия не справятся с крупносерийным производством АУ, которых в случае принятия такого проекта потребовалось бы в полтора раза больше. Стремление наполовину уменьшить объем работ вполне оправдывало "идейную" оппозицию к трехбашенному ЭМ.
Система ПУС артиллерии универсального калибра "Зенит-41". принятая на вооружение ЭМ пр.41, представляла собой адаптированный (применительно к ЭМ) вариант "крейсерской" системы ПУС "Зенит-68К"/"Зенит-68бис". Отличия, главным образом, заключались в стабилизированных постах наводки (СПН) и артиллерийских РЛС (СПН-200/ "Вымпел-2" и СПН-500/"Якорь", соответственно). По составу приборов "Зенит-41" соответствовала "Зенит-68бис". Система создавались в период с 1945 по 1956 г. в СКВ ПУС под руководством В.М.Грибова конструкторским коллективом, который возглавлял С.М.Цирлин.
Поскольку серийное строительство КРЛ было уже развернуто, производство аппаратуры ПУС для ЭМ не представляло для промышленности серьезных трудностей.