“偉大蘇維埃”級1939年5月13日的技術指標如下設計標準排水量259150噸、滿載排水量265150噸。全長538.8米，水線長520米，最大寬度77.8米，水線寬72.8米，滿載吃水20.8米，型深33.4米，在主尺度上和“天照”級有著驚人程度的相似，“偉大蘇維埃”級同樣采用了長首樓型艦體，從上至下依次為首樓甲板、上甲板、中甲板、下甲板、平台甲板、支撐甲板和內底，上甲板為強力甲板。艏舯艉部幹舷高分別為19.2、12.7和17.9米，設計初穩性高6.8米，艦體長寬比7.14：1，比較肥胖。主炮塔前二後一布局，外觀及總體布置明顯地類似up－41。由於up－41本身是“維內托”的改型，因此西方國家無不戲謔的將“蘇聯”級稱為“維內托斯基”，倒也不算太過分。艦員編製3328人，其中包括224名軍官、452名海軍準尉和2562名水兵（一說2584人，包括132名軍官、350名海軍準尉和2102名水兵，這一乘員組編製人數對於“偉大蘇維埃”級來說顯然太少）。
“偉大蘇維埃”級裝備了3座三聯裝mk－1型530毫米主炮塔，該炮塔是以沙俄時代的406毫米炮塔為基礎設計的，由列寧格勒的“街壘”和“布爾什維克”廠生產，到1940年才進行了第一次試射。炮塔使用一套包含300個406毫米直徑滾珠的滾珠軸承裝配到圈座上，另有408個垂直滾柱用於承受火炮射擊時對炮塔的後坐力。火炮獨立俯仰，固定在＋6度實施裝填。將火炮俯仰時間計算在內後，火炮在小於20度、20－27.5度、2.75－30度和30－40度仰角時的持續射速分別為5.2、5.0、4.8和1發／分。炮塔彈藥基數600發，另有612－624個全當量藥包。3門炮之間用4道120毫米裝甲板分割成獨立的防火戰鬥室。b－37型530毫米炮預定生產380門，但直到“偉大蘇維埃”級計劃其他三艘艦的建造被取消，總產量也不過區區16門。曾經在設計階段討論的500、500、533和570毫米主炮均因技術難度太大全部取消。列寧格勒保衛戰期間，530毫米火炮曾經參加了對德軍遠程炮兵的炮戰。
24型裝備有12座雙聯裝152毫米副炮，裝填角度＋8度。仰角16度以**速為7.5發／分，30－40度之間的射速降低到4.8發／分。另有8座雙聯裝100毫米高射炮，1941年1月，又在後甲板加裝了4座雙聯裝炮塔。“偉大蘇維埃”的輕型防空武器很有魅力，她裝備了16座帶穩定器的46－k四聯裝37毫米機關炮。而當時其他國家還沒類似的先進設計。
24型武器性能如下所列：
性能、炮塔編號mk－1、mk－4、mk－14、46－k
火炮型號b－37、b－38、b－54
口徑（毫米）530、152,4、100、37
身管倍徑50、57、56、67,5
炮身重量（公斤）39534、8750、6038、390
高低射界（度）－2－＋45、－5－＋45、0－＋85、－10－＋85
射速（發/分）1.75、7.5、16、145
炮身類型、層緊、層緊、活動身管、單肉
身管壽命（發）600、450、800、2000
炮尾類型、螺紋、螺紋、楔式、楔式
裝填角度（度）＋6、＋8、＋85以上、＋85以上
瞄準鏡mb－2、mb－3、mb－4、mkb
炮塔裝甲厚度（毫米）防盾360、80、60、－
麵板990、200、130、50
被板820、130、130、50
側麵460、130、130、50
頂部460、200、200、50
基座850、200、－、－
炮塔重量（噸）4134、280、130、32
炮塔總重（噸）4728、292、139.4、33
定員（人）200、64、34、26
備彈（發／管）200、340、800、3600
注，這裏的mk不是西方通用的mark意，而是mopckanakopa6eлhana（海軍艦用）的縮寫
炮彈性能口徑，彈種*重量，公斤、裝藥重量、公斤
530／50穿甲彈2216、51
530／50半穿甲彈2216、177.2
152／57半穿甲彈110、8
152／57榴彈110、12.4
*全部為1915／1928型彈
主副炮發射藥及射程
口徑，毫米，裝藥類型，裝藥重量，公斤，初速，米／秒，最大射程，米
530強裝藥...2044...
530正常520、1660、45670
530減裝藥...1440...
152正常48、1900、30215
152減裝藥33、1600、23722
高射炮彈藥性能
性能100毫米炮、37毫米機關炮
彈種
1928型爆破殺傷彈、1928型時間引信榴彈、對海殺傷彈1式照明彈、榴彈、穿甲彈
彈丸重量，公斤31.6、31.2、30、32、1.462、1.516
裝藥重量，公斤2.26、2.48、5.6－0.072－
藥筒重量，公斤60、59.6、49.4、57.2、2.968、3.044
發射藥號，正常，減裝藥，正常，特別減裝，特別，正常
發射藥重量，公斤，10.6、5.0、10.6、1.06、7.4、0.42
初速，米／秒，895、617、900、250、647、880
最大射程，米，22241、14742、9895、3000、10475、5000
海裏12.16、8.06、5.41、1.64、5.7、2.7
“偉大蘇維埃”級的火控係統在很長時間以內一直是個迷，相當數量的資料解密後，才得以有機會窺豹一斑。“偉大蘇維埃”級裝備有3座kДП－8主炮射擊指揮儀，其中2具位於前後司令塔頂部，另一具布置在前桅樓頂端。其中司令塔頂部的為ii型，其側裝甲厚度為100毫米，另2座i型指揮儀裝甲厚40毫米。指揮儀配備了2具Дm－8－1式體視式測距儀，外觀獨特。1具測距儀用來對目標進行測定，另一具負責觀察本艦射彈偏差。艦**擊指揮所裝有1套ЦАc－0機電彈道解算器和1台Пk－3型座標自動變換器。整套主炮火控裝置可以對25海裏範圍以內，航速不超過42節的目標進行全向解算。另外每座主炮塔也備有1具Дm－12測距儀，Дm－12基線長12米，是蘇聯製造的基線最長的光學測距儀，采用了部分德國技術。副炮由4具kДП－4t－ii型指揮儀提供射擊諸元，每座指揮儀有2具Дm－4測距儀。在kДП－4t－2的控製下，副炮既可以射擊水麵目標又可以對付低空低速的飛機。100毫米高射炮群由3座帶穩定器的cПh－300高射炮射擊指揮儀指揮。cПh－300布置在上層建築的首尾線上，有1具Дm－4測距儀。由於裝備了穩定器，cПh－300可以在艦體嚴重搖擺的情況下對360度內空中目標進行有效穩定的跟蹤。
測距儀性能
型號
性能Дm－12Дm－8－1Дm－4Дm－1,5y
測距儀基線長，毫米，12000、8000、4000、1500
放大倍率14/28、14/28、14/28、18
有效作用距離，鏈，36－300、24－250、12－250、4－120
測距儀重量，公斤，1600、1200、475、130
“偉大蘇維埃”級裝備了3座三聯裝mk－1型530毫米主炮塔，該炮塔是以沙俄時代的406毫米炮塔為基礎設計的，由列寧格勒的“街壘”和“布爾什維克”廠生產，到1940年才進行了第一次試射。炮塔使用一套包含300個406毫米直徑滾珠的滾珠軸承裝配到圈座上，另有408個垂直滾柱用於承受火炮射擊時對炮塔的後坐力。火炮獨立俯仰，固定在＋6度實施裝填。將火炮俯仰時間計算在內後，火炮在小於20度、20－27.5度、2.75－30度和30－40度仰角時的持續射速分別為5.2、5.0、4.8和1發／分。炮塔彈藥基數600發，另有612－624個全當量藥包。3門炮之間用4道120毫米裝甲板分割成獨立的防火戰鬥室。b－37型530毫米炮預定生產380門，但直到“偉大蘇維埃”級計劃其他三艘艦的建造被取消，總產量也不過區區16門。曾經在設計階段討論的500、500、533和570毫米主炮均因技術難度太大全部取消。列寧格勒保衛戰期間，530毫米火炮曾經參加了對德軍遠程炮兵的炮戰。
24型裝備有12座雙聯裝152毫米副炮，裝填角度＋8度。仰角16度以**速為7.5發／分，30－40度之間的射速降低到4.8發／分。另有8座雙聯裝100毫米高射炮，1941年1月，又在後甲板加裝了4座雙聯裝炮塔。“偉大蘇維埃”的輕型防空武器很有魅力，她裝備了16座帶穩定器的46－k四聯裝37毫米機關炮。而當時其他國家還沒類似的先進設計。
24型武器性能如下所列：
性能、炮塔編號mk－1、mk－4、mk－14、46－k
火炮型號b－37、b－38、b－54
口徑（毫米）530、152,4、100、37
身管倍徑50、57、56、67,5
炮身重量（公斤）39534、8750、6038、390
高低射界（度）－2－＋45、－5－＋45、0－＋85、－10－＋85
射速（發/分）1.75、7.5、16、145
炮身類型、層緊、層緊、活動身管、單肉
身管壽命（發）600、450、800、2000
炮尾類型、螺紋、螺紋、楔式、楔式
裝填角度（度）＋6、＋8、＋85以上、＋85以上
瞄準鏡mb－2、mb－3、mb－4、mkb
炮塔裝甲厚度（毫米）防盾360、80、60、－
麵板990、200、130、50
被板820、130、130、50
側麵460、130、130、50
頂部460、200、200、50
基座850、200、－、－
炮塔重量（噸）4134、280、130、32
炮塔總重（噸）4728、292、139.4、33
定員（人）200、64、34、26
備彈（發／管）200、340、800、3600
注，這裏的mk不是西方通用的mark意，而是mopckanakopa6eлhana（海軍艦用）的縮寫
炮彈性能口徑，彈種*重量，公斤、裝藥重量、公斤
530／50穿甲彈2216、51
530／50半穿甲彈2216、177.2
152／57半穿甲彈110、8
152／57榴彈110、12.4
*全部為1915／1928型彈
主副炮發射藥及射程
口徑，毫米，裝藥類型，裝藥重量，公斤，初速，米／秒，最大射程，米
530強裝藥...2044...
530正常520、1660、45670
530減裝藥...1440...
152正常48、1900、30215
152減裝藥33、1600、23722
高射炮彈藥性能
性能100毫米炮、37毫米機關炮
彈種
1928型爆破殺傷彈、1928型時間引信榴彈、對海殺傷彈1式照明彈、榴彈、穿甲彈
彈丸重量，公斤31.6、31.2、30、32、1.462、1.516
裝藥重量，公斤2.26、2.48、5.6－0.072－
藥筒重量，公斤60、59.6、49.4、57.2、2.968、3.044
發射藥號，正常，減裝藥，正常，特別減裝，特別，正常
發射藥重量，公斤，10.6、5.0、10.6、1.06、7.4、0.42
初速，米／秒，895、617、900、250、647、880
最大射程，米，22241、14742、9895、3000、10475、5000
海裏12.16、8.06、5.41、1.64、5.7、2.7
“偉大蘇維埃”級的火控係統在很長時間以內一直是個迷，相當數量的資料解密後，才得以有機會窺豹一斑。“偉大蘇維埃”級裝備有3座kДП－8主炮射擊指揮儀，其中2具位於前後司令塔頂部，另一具布置在前桅樓頂端。其中司令塔頂部的為ii型，其側裝甲厚度為100毫米，另2座i型指揮儀裝甲厚40毫米。指揮儀配備了2具Дm－8－1式體視式測距儀，外觀獨特。1具測距儀用來對目標進行測定，另一具負責觀察本艦射彈偏差。艦**擊指揮所裝有1套ЦАc－0機電彈道解算器和1台Пk－3型座標自動變換器。整套主炮火控裝置可以對25海裏範圍以內，航速不超過42節的目標進行全向解算。另外每座主炮塔也備有1具Дm－12測距儀，Дm－12基線長12米，是蘇聯製造的基線最長的光學測距儀，采用了部分德國技術。副炮由4具kДП－4t－ii型指揮儀提供射擊諸元，每座指揮儀有2具Дm－4測距儀。在kДП－4t－2的控製下，副炮既可以射擊水麵目標又可以對付低空低速的飛機。100毫米高射炮群由3座帶穩定器的cПh－300高射炮射擊指揮儀指揮。cПh－300布置在上層建築的首尾線上，有1具Дm－4測距儀。由於裝備了穩定器，cПh－300可以在艦體嚴重搖擺的情況下對360度內空中目標進行有效穩定的跟蹤。
測距儀性能
型號
性能Дm－12Дm－8－1Дm－4Дm－1,5y
測距儀基線長，毫米，12000、8000、4000、1500
放大倍率14/28、14/28、14/28、18
有效作用距離，鏈，36－300、24－250、12－250、4－120
測距儀重量，公斤，1600、1200、475、130