Каждый артиллерийский дивизион имел на вооружении тяжелые пушки, по два — три орудия в батарее. Батарей командовал лейтенант. Лейтенант принимал решение на стрельбу, назначал цели, определял тип боеприпаса, обеспечивал безопасность работы расчетов. Командир орудия чаще всего имел чин петти-офицера. Численность расчета зависела от типа орудия. Большие пушки, вроде 10-дюймовок Брука, обслуживал расчет из 27 человек, 8-дюймовки — расчет из 19 человек, а 32-фунтовые гладкоствольные орудия, вроде установленного в передней стенке каземата броненосца «Манассас», — расчет из 11 мужчин.

Когда броненосец вступал в бой, расчет посыпал палубу песком, раскладывал рядом с орудием необходимый в работе инструмент и занимал отведенные боевым расписанием места. Открывались порты в стенках казематов, в орудиям подносили заряды и боеприпасы, тип которых определял командир расчета. В расчет каждого орудия входили пожарные.

Подготовка к стрельбе и сама стрельба осуществлялись на броненосцах согласно практике, принятой ранее на кораблях флота Соединенных Штатов. Орудие на канатах оттягивалось назад. По команде командира расчета в ствол закладывался заряд, который утрамбовывался банником. Пороховые заряды были упакованы в мешочки с цветными надписями. Далее в ствол закладывался боеприпас, затем пыж. Орудие подготовлено к стрельбе. Ассортимент боеприпасов был весьма разнообразным: круглые твердотельные ядра, бомбы сферической формы, картечь-для гладкоствольных орудий; твердотельные снаряды и полые снаряженные взрывчаткой или поражающими элементами снаряды конической формы для нарезных орудий. При стрельбе на короткие дистанции в стволы гладкоствольных пушек для усиления поражающего воздействия нередко закладывали сразу два ядра. В целях увеличения скорострельности допускалось одновременно закладывать заряд и снаряд, хотя при этом повышалась опасность взрыва пушки. После подготовки орудия к стрельбе двое артиллеристов, стоя справа и слева от орудия, по команде командира расчета открывали орудийный порт. Далее орудие канатами подтягивалось к порту гак, чтобы ствол пушки выступил за обрез борта. Наводка осуществлялась разворотом лафета пушки, лафет ворочали двое артиллеристов. Если орудие было смонтировано на поворотном станке, тогда наведение пушки в горизонтальной плоскости осуществлялось с помощью механизма. Наведение пушки в вертикальной плоскости следовало за наведением по азимуту. Помощник командира расчета готовил запал, а командир расчета в это время докладывал о готовности к стрельбе командиру дивизиона. Все бойцы расчета занимали места за орудием. Командир расчета командовал «Огонь!» и дергал шнур. Под воздействием отдачи после выстрела орудие откатывалось назад. Далее в ходе боя процесс повторялся снова и снова. Хорошо тренированный расчет производил выстрел из 6.4- или 7-дюймовой пушки Брука каждые пять минут. Скорострельность орудий более крупного калибра была ниже, примерно один выстрел каждые восемь — десять минут. После окончания стрельбы расчет чистил ствол и закреплял орудие в нормальной позиции, после чего аккуратно раскладывал на места инструмент.

Максимальная дальность стрельбы из пушек Брука не превышала четырех миль, а эффективная дальность стрельбы по небронированным целям составляла менее двух миль, по бронированным — менее 600 ярдов, в иных случаях — менее 100 ярдов. В ходе войны появились пушки более крупного калибра с улучшенной, не взирая на повышение качества бронезащиты, бронепробиваемостью.

Уроженец Мэриленда Франклин Бучанаи (1800–1874 г.г.) служил адмиралом в военном флоте Конфедерации с февраля 1862 г. Бучанан командовал в боях броненосцами «Вирджиния» и «Теннеси».

Станок Дальгрена чаще всего использовался для монтажи орудий броненосцев. Чертеж воспроизводит станок с наложенной на него 64-фунтовой гладкоствольной пушкой.