在第二次世界大战中，并没有完全一新的海军武器被引入进来，但当时的枪支军械库、鱼雷以及深水炸弹都获得了新的精确度，并通过控制系统和侦测系统的发展而获得了更强的打击力度。

在第二次世界大战海上战场服役的枪炮，包括“大和”号战列舰配备的460毫米口径的枪炮，和20毫米以上的轻型对空武器，后者几乎现在所有国家海军的军舰之中。

除了发射真正令人敬畏的射弹（如“大和”号战列舰的是1460千米规格）之外，大型的枪炮还有着相当远距离的射程，枪支甚至可以击中移动中的目标，如24千米以外的目标。举例说，1940年7月，英国皇家海“厌战”号战列舰在与意大利“朱利奥·恺撒”号的交战中，就实现了这样的先例。

所有海军使用的枪支，在性能上基本都是差不多的（除了制造粗劣的意大利炮弹外）。但是，若论及其他主要的反军舰武器，如鱼雷，就不是那么回事了。就鱼雷推进系统而言，主要有两大类。更加常见的那种，使用的是压缩的气体和汽油或者酒精燃料，使其驱动鱼雷发动机。这实现了最佳速度和射程的完美结合，但是在鱼雷后面也会留下痕迹，而这会使目标得到足够的警示，从而予以躲避。

在鱼雷中，最好的当属610毫米的日本93型鱼雷，其通常都被冠以“长予”的绰号。这种鱼雷使用的是压缩的氧气，而不是空气，从而获得更好的性能表现，使其远远超过其他类型。德国以及后来的美国海军，也使用电池驱动的鱼雷设备。这些类型虽然射程较近，但却不会留下水中痕迹。

战争初期的鱼雷，在设计上主要实现直线轨迹中某个固定深度的快速发射，从而实现接触引爆或者在敌军战舰下方引爆的功能，后者使用的是一种磁影响设备。德国人和美国人都在引爆点不稳定上遇到了很多问题，但是在几个月之后，它们也开始加入了战争，而所有国家几乎都发现，它们的磁影响弹头确实有点不稳定。

在战争期间的新发明，就包括德国的鱼雷，其可以走“Z”字形的线路，或者说是迂回的线路，从而提高了击中的概率。而声学原理的自导引鱼雷，是由德国人和盟军共同研发制造的，主要用来对付潜入水中的潜艇或其他目标物体。

主要的反潜艇武器，是非制导的水下炸弹，而这就是所谓的深水炸弹。这些武器会简单地沉到水域中去，然后在预设的深度予以引爆。一般来说，它们都会在潜水艇的10米范围内引爆，从而将其击沉，因此其中几种通常都会在某种“模式"下投掷，但会有略微不同的装置。在战争期间，深水炸弹也得到了改进，主要靠的是给其填入越来越强大的爆炸化合物。深水炸弹也会得到小型武器的补给，要么是接触式的，要么是深水导引式的，其可以被投掷到攻击军舰的前方。其中最成功的，当属英国的刺猬型和乌贼型。

使用中的主要水下传感器，是声呐（一直到1943年，其在皇家海军的官方名称还是潜艇探索器）。这种设备使用声波来找到某个目标的范围和方位，但并不能确定潜艇的深度；军舰下方的区域，则是其探测的盲点（因此也有了前射武器的应用）。

雷达自然在海上战争中扮演着举足轻重的角色，它能探测敌军战舰和飞机，同时在恶劣天气和夜间也能给出射击变动范围。德国的海拍型雷达，是于1939年服役的，其是战争初期比较高效的电子设备。战争后期的盟军设计，比如英国的271型以及其他设计，都可以探测到小到一部潜望镜的细微目标。

与目标探测同样重要的射程系统也被安装完毕，从而将这种信息或其他信息翻译成开火的数据。特别是美国海军，还研发了有效的对空控制系统，而安装在潜艇之中的美国鱼雷数据计算机，则要比其他海军使用中的同类设备胜出一筹。