概述
大和號戰列艦以其裝備的9門460毫米口徑巨型主炮聞名於世，是當時口徑最大的戰列艦主炮，為隱瞞其真實口徑命名為“九四式四十厘米炮”。在艦橋之前的前甲板呈背負式布置兩座主炮塔，艦體後部布置一座主炮塔。火炮炮身長21.3米，三聯裝炮塔總重1720噸，炮身重165噸，加上彈藥和炮塔裝甲的總重約2700噸，相當於當時大型驅逐艦的排水量。460炮俯仰角+45°—-5°，填彈角度固定為+3°。火炮俯仰和炮塔轉動均由液壓驅動，俯仰速率8°/秒，炮塔旋轉一周需3分鐘。炮彈裝填為半自動機械化裝彈機，揚彈速度10發/分鐘，但是射速只有1.8發/分鐘。單管火炮壽命200-250發。
配套彈藥
主炮配用4種炮彈：91式被帽穿甲彈 （APC），1式改進型被帽穿甲彈 （APC），3式對空彈 和0式高爆彈（HE）。91式穿甲彈重1460千克，彈帶直徑18.07英寸（45.898cm），4.25倍徑，195厘米長，炮口初速780米/秒。1式穿甲彈略有增加，分別為4.47倍徑和206厘米，主要的差別來自風罩的長度，其錐角從23.5度變成了更長更尖的21度，改善了氣動外形，減少了飛行過程中的風阻，提高了遠距離射擊的穿甲能力。1式由於增加了染色帶和染色劑，重量也相應略有增加。1式彈的初速和91式的相同，也是780米/秒。
94式巨大的口徑和膛壓為91式和1式穿甲彈提供了非常可怕的穿甲能力，儘管其彈重是戰列艦主炮彈中最重的1460公斤，但是初速仍然高達780米/秒，高於美制406毫米MK2/5/6/7（初速762米/秒）和英制406、356（初速732米/秒）等主炮；德制380初速820米/秒，相對略快，但是穿甲彈重量只有800公斤，因此就動能看上述幾種當時主流戰列艦火炮在發射穿甲彈時威力均不如94式460。目前手頭上的94式穿深說法不一，基於USN經驗公式推算的數據為20000米處對垂直甲穿深494毫米，對水平裝甲侵徹109毫米，30000米處的數據分別為360毫米和189毫米。而從《Anatomy of the Ship: The Battleship Yamato》一書中摘抄的日本自測的數據（未註明使用何種鋼材）為20000米處對垂直裝甲侵徹566毫米，水平裝甲侵徹167毫米，30000米處416毫米（垂直），230毫米（水平）。或許可能前者是91式APC的數據，而後者則是威力更強的1式APC（但有說法表明566毫米/20000米即91式APC的數據，1式則更高）。但無論如何，由於最大重量和高初速賦予的最強動能，再加之因為遠射程導致的高彈道頂點，94式當之無愧於世界威力第一的艦炮。
附：94式發射91APC時的著速度、著角與射程
射程
| 仰角 | 使用 3,219 lbs. （1,460 kg) APC 彈著速度 | 落下角 |
| 2.4 degrees | 5,470 yards （5,000 m) 2,264 fps （690 mps) | 3.3degrees |
| 5.4 degrees | 10,840 yards （10,000 m) 2,034 fps （620 mps) | 7.2degrees |
| 8.6 degrees | 16,400 yards （15,000 m) 1,844 fps （562 mps) | 11.5degrees |
| 12.6 degrees | 21,870 yards （20,000 m) 1,709 fps （521 mps) | 16.5degrees |
| 17.2 degrees | 27,340 yards （25,000 m) 1,608 fps （490 mps) | 23.0degrees |
| 23.2 degrees | 32,810 yards （30,000 m) 1,558 fps （475 mps) | 31.4degrees |
| 30.0 degrees | 39,180 yards （35,830 m) | --- --- |
| 40.0 degrees | 44,510 yards （40,700 m) | --- --- |
| 45.0 degrees （炮塔最大仰角） | 45,960 yards （42,030 m) | --- --- |
| 48.0 degrees | 46,050 yards （42,110 m) | --- --- |
| 50.0 degrees | 45,790 yards （41,870 m) | --- --- |
可見大和在發射穿甲彈時的最大射程為45公里。
其他戰列艦主炮穿深參考值
| 主炮類型 | 穿甲彈重量 | 炮口初速（穿甲彈） | |
| 大和 | 45倍徑460毫米艦炮 | 1,460公斤 | 780米/秒 |
| 衣阿華 | 50倍徑406毫米艦炮 | 1,225公斤 | 762米/秒 |
| 俾斯麥 | 52倍徑380毫米艦炮 | 800公斤 | 820米/秒 |
| 喬治五世 | 45倍徑356毫米艦炮 | 721公斤 | 732米/秒 |
美依阿華用MK7型406穿深：509毫米/18288米，381毫米/27432米。
美南達科他用MK6型406： 448毫米/18000米，266毫米/32000米。
德俾斯麥用380：393毫米/22000米。
意維內托用381：510毫米/18000米，380毫米/28000米。
（註：全部是垂直穿深。可見，大和號的94式主炮在初速度上比美制各型406、英制406和356都要快，雖稍慢於德制380和義大利381，但是APC重量上占據著絕對優勢，由此存動能最佳，因此在各距離著速上更快，在決定穿深的最基本要素上取得了優勝。）
為了增加對空防護，94式也配備了對空用3式彈 ，所謂3式彈就是在內部填有900根裝燃燒劑的管子。一個定時引信用來設定爆炸距離，通常是離開炮口1000米（1100碼）之後.這些彈頭被設計成能朝著接近的敵機以20度角圓錐發射其中的燃燒管，同時彈頭本身被爆炸裝藥摧毀，以此增加鋼碎片數量.燃燒管在1.5秒後點燃，以3000攝氏度的溫度燃燒5秒，造成約5米長的火焰。目的是在敵機的必經之路上構築起一道火障，起到打散敵機機群的作用。94式用的3式彈重1360公斤，初速比穿甲彈稍快，為805米/秒，也是日本海軍威力最大的三式彈。
94式用高爆彈的重量也為1360公斤，初速805米/秒，射程比APC要近，為32公里。
射擊精度
一直有人認為，儘管94式艦炮的威力大於MK7型406，但94式的射擊精度和火控均下之，所以大和作戰效能不如依阿華。但是從膛壓上看，94式在膛壓更大的情況下壽命依然有200-250發，其身管強度不比MK7差很多。
就實際打靶成績看，94式的精度優於MK7。大和號曾經在42年8月的集訓上，在25公里上首輪齊射就跨射命中，在44年9月2艘大和級都達到了日本海軍要求的35公里處全炮齊射散布300米的極好成績。而MK7目前可查成績則是在40年代一次發射高爆彈的測試全部齊射27000碼散布600米，38000碼散布750米，比大和號差得遠。美軍戰後對大和級三號艦“信濃”的94式（準確地說應該是準備用在“信濃”號上的，因為後來此艦改為航母）進行測試後也提到了其小散布的優點。
實戰經歷
由於日本將大和級戰列艦視為“決戰兵器”，因此參戰的次數不多，即便參戰也位於後方的主力艦隊，故大和及其配備的1944年10月22日，大和編入第二艦隊參加雷伊泰灣海戰。25日薩馬島海戰中使用主炮共發射了104發炮彈。在回程前前甲板共被美軍轟炸機命中了4顆炸彈，但對後續的戰鬥沒有特別影響。直接擊中炮塔的炸彈，只令炮塔上的塗漆剝落（根據第二炮塔長奧田特務少佐的手記中記述，炸彈命中後的衝擊令第二炮塔的人員大半因腦震盪而倒下）。
