С самых первых дней существования «Муромцев» начались различные эксперименты со стрелковым оружием. Для борьбы с немецкими «Цеппелинами» на «Муромце» типа «Б» был установлен впереди над шасси балкон, на который установили морскую 37-мм пушку на лафете с мягким откатником. Из этой пушки пробовали стрелять в полете. Пушка стреляла нормально, и корабль не развалился, как некоторые предсказывали. Однако эта установка была далека от практического применения: при весе б пудов и скорострельности 10 выстрелов в минуту она требовала обслуживания двух человек — наводчика и подносчика снарядов. Запас снарядов 15 штук, их разлет достигал 200–250 м. т. е. прицельные данные были плохими и эффективность этого оружия тоже. Однажды из ГАУ прислали безоткатную пушку системы полковника Гельвига. Необычность конструкции этой пушки состояла в наличии добавочного ствола прямо противоположного главному. При заряжении главный ствол заряжался боевым снарядом, а добавочный — пыжом. При выстреле из пушки одновременно вылетали: в одну сторону снаряд, в другую — пыж, что исключало откат ствола. Однако эта пушка была неприемлема для «Муромцев», и от нее отказались. В дальнейшем от пушек отказались ввиду их большого веса, малой скорострельности и эффективности стрельбы.
Проблема стрелкового вооружения заставляла серьезно думать об обороне воздушных кораблей. К тому времени из легкого оружия имелись винтовки и карабины, пистолеты «Маузер» и «Парабеллум» и ружье-пулемет «Мадсен» на 25 патронов. Это оружие, особенно пистолеты, для воздушного боя были малопригодны. В полет брали винтовки, карабины и ружье-пулемет «Мадсен». Последний особенно «грешил» задержками в стрельбе из-за утыкания гильзы и поломками.
Использование пулемета «Максим» требовало приспособлений в виде специальных чехлов и заливки в кожух незамерзающей смеси для нормальной работы оружия. В начале 1915 г. эскадра получила пулеметы «Льюис» с обоймами на 40 патронов. После испытаний этот пулемет показал хорошие качества, и на кораблях стали устанавливать по 3–4 пулемета в разных местах. В 1916 г. в эскадру были присланы английские пулеметы «Виккерс» с обоймами на 60 патронов. По силе боя, темпу стрельбы эти пулеметы были подобны «Максиму», но охлаждение на них было воздушным. В том же году получены американские пулеметы «Кольт», но они были тяжелее «Виккерсов» и менее удобны в обращении.
Установка пулеметов на «Муромцах» была почти круговой, и немецкие истребители боялись близко подходить к нашим кораблям. Из-за этого некоторые экипажи легкомысленно отказывались от пулеметного вооружения, в боевой полет брали один карабин и «Мадсен». За такие ошибки приходилось горько расплачиваться.