Основу вооружения германских тяжелых крейсеров составляли восемь 203-мм орудий, расположенных по традиционной "линкорной" схеме: в 4 двухорудийных башнях, по 2 в носу и в корме. Немцы считали такое расположение наиболее предпочтительным со всех точек зрения. Оно обеспечивало оптимальное число снарядов в залпе - 4, минимальные мертвые углы обстрела и равный огонь по носу и коме. Не вполне удовлетворенные своими 3-орудийными башнями легких крейсеров, конструкторы с удовольствием вернулись к полностью симметричной двухорудийной установке, в которой оба орудия находились в совершенно одинаковом положении.
Нижние башни модели LC/34 весили по 249 т, а возвышенные, оборудованные дальномерами - по 262 т. Установки имели углы возвышения 37° и снижения -10° (кроме носовой башни, имевшей меньшее снижение, чтобы снаряды не поражали приподнятый форштевень при стрельбе по носу). Горизонтальные углы обстрела составляли около 300°. Горизонтальная наводка осуществлялась электромоторами, вертикальная - при помощи электрогидравлических приводов, в качестве рабочей среды для которых применялась смесь воды с глицерином. Для заряжания орудия следовало установить под углом возвышения 3°, что снижало скорострельность на больших дистанциях из-за того, что опускание ствола в положение заряжания и последующий его подъем на нужный угол требовали много времени. Практическая скорострельность составляла около 4 выстрелов в минуту вместо первоначально оптимистически предполагавшихся шести. В Германии с 8-дюймовыми орудиями повторилась та же история, что и в других странах, например в Англии, где от 203-мм пушки предполагалось добиться 12 выстрелов в минуту, но пришлось успокоиться на тех же 4-5. Конструкторы слишком переоценили возможность механизации всех процессов в орудийных башнях 203-мм калибра. На деле оказалось, что некоторые операции предпочтительнее выполнять вручную.
На немецких тяжелых крейсерах снарядные погреба помещались на палубу ниже зарядных. Подъемная зарядная беседка состояла из двух ячеек. В погребе в нижнюю вручную вкладывали передний заряд, а в верхнюю, также вручную - более тяжелый основной. Со снарядами управиться вручную уже было нельзя. В погребах их поднимали при помощи электрозахватов и помещали на роликовый транспортер, который доставлял их в нижнее рабочее отделение башни. Там снаряды размещались во вращающемся барабане, откуда по очереди выталкивались в подъемную беседку элеватора. Выше "этажом" снарядная беседка "подхватывала" зарядную и они вместе поднимались к орудию, где снаряды и заряды попадали на свои лотки, с которых досылались с ствол механическим прибойником.
Башенные установки имели своеобразную форму, впрочем традиционную для германского флота: вместо обычных прямоугольных "коробок" с плоской крышей они выполнялись с верхней частью, скошенной в виде усеченной пирамиды. Такая форма благоприятствовала устойчивости броневой защиты, поскольку в качестве вертикальных поверхностей оставались лишь нижние части боковых и задней стенок, в которые снаряды противника вообще не должны были попадать. Возвышенные башни имели значительно большую высоту из-за наличия дальномеров.
Само 203-мм орудие модели SKC/34 представляло совершенно новую разработку - в отличие от 150-мм пушек, являвшихся развитием оружия времен первой мировой войны. Орудие, созданное фирмой "Крупп", имело превосходные баллистические характеристики. При полной длине в 60 калибров и длине собственно ствола в 57 калибров оно придавало 122-кг снаряду начальную скорость 925 м/сек. Более высокими характеристиками среди 8-дюймовок того времени обладала только итальянская, имевшая начальную скорость 940 м/сек при примерно таком же весе снаряда. Однако, как показала практика, итальянские орудия обладали низкой живучестью, сводившей на нет все баллистические преимущества. Немцам удалось найти, пожалуй, оптимальное значение начальной скорости, еще не приводящей к фатальному выгоранию ствола (его живучесть составляла 300 выстрелов полным зарядом), но обеспечивающей хорошую настильность траектории, а значит - малое рассеивание снарядов по дальности. В этом отношении германские конструкторы пошли по пути, прямо противопо ложному американскому. В США несколькими годами позже была принята концепция очень тяжелого снаряда (для 8-дюймовки - 152 кг) при относительно небольшой начальной скорости (700-750 м/сек). Американские снаряды имели большую крутизну траектории, значительно большую способность к пробитию палубной брони, но меньшую пробиваемость пояса и меньшую точность, во всяком случав на средних дистанциях. Оба подхода имели свой смысл: германцы готовились к сражениям в условиях относительно небольшой видимости северных морей, где нередка плохая погода, тогда как их заокеанские соперники - к бою в тропиках, при практически неограниченной видимости. 203-мм орудия остальных стран (Англии, Франции, Японии) имели примерно такие же снаряды, как и немецкое, но уступали им по начальной скорости (840-850 м/сек).