Артиллерийское вооружение, заказанное на заводе Армстронга и К°, состояло из четырех 305-мм сорокакалиберных пушек весом 49,6 т каждая (по конструкции аналогичных орудиям кораблей класса "Маджестик"), размещенных попарно в двух грушевидных барбетах (оснащённых гидравлическими приводами для поворота); десяти 152-мм сорокакалиберных скорострельных; двадцати 47-мм 40-калиберных (3 фн) и четырех 47-мм 33-калиберных (2,5 фн) скорострельных Готчкисса (по другим данным, четыре 37-мм).
Лишь четыре 152-мм орудия получили казематы шестиугольной формы с броней толщиной 152 мм в лобовых и 51 мм в остальных частях, включая их крыши, расположенные над главным поясом в батарейной (главной) палубе симметрично от миделя (углы обстрела по 120°). Другие шесть установили выше, на верхней палубе открыто, и они имели стальные щиты, укрепленные на орудийных станках. Два из этих орудий располагались на миделе и имели углы обстрела по 120°, а четыре – симметрично относительно носового и кормового мостиков с углами обстрела по 150°. Все 152-мм орудия размещались на спонсонах для получения возможно больших углов обстрела.
В батарейной же палубе вне цитадели, по четыре в каждой оконечности, размещались 8 47-мм орудий. 4 малокалиберных орудия располагались на мостиках, 4 – на надстройке, 4 – на верхней палубе в центре корабля и 4 – на боевых марсах. По другим данным, первоначально батарея малокалиберных орудий размещалась следующим образом: 4 — на главной палубе в оконечностях (что не подтверждается примером последующих кораблей), 12 – на верхней палубе и мостиках, 4 – на шельтердеке (навесной палубе) и 4 – на марсах.
Один из прототипов ("Роял Соверен") имел два барбета грушевидной формы, в каждый из которых устанавливалось два 67-тонных орудия, которые каждый раз для заряжания приводились в диаметральную плоскость в определенное фиксированное положение, а крыши барбетов были покрыты тонкой плоской стальной защитой. "Фудзи" и "Яшима" также сохранили барбеты грушевидной формы с подъёмниками, выступающими в задней части каждого, отчего барбеты имели такую форму, но пушки уже защищались выступавшими вверх куполами.
Форма их барбетов означала, что орудия также заряжались только в фиксированном (вдоль диаметральной плоскости) положении. Но полное круговое заряжание все-таки стало возможным на "Фудзи" (правда, лишь в ограниченный период времени), что удалось благодаря размещению в задних нишах его куполов малого числа снарядов и зарядов вместе с установкой там же вторых гидравлических прибойников. Эти прибойники уже могли заряжать орудия при любом их положении в горизонтальной плоскости до тех пор, пока боекомплект ниш не иссякал, и орудийные платформы приходилось вновь разворачивать в исходное положение вдоль диаметральной плоскости для его пополнения. Такую систему заряжания можно назвать условно круговой, но она, оставаясь все-таки пока еще несовершенной, давала серьезную экономию времени по сравнению с применявшейся тогда на "Роял Соверен".
Оба снарядных погреба 305-мм орудий размещались непосредственно под барбетами, а зарядные – под ними (т.е., наоборот, если сравнить с "Роял Соверен"). Расположение башен с орудиями главного калибра в оконечностях позволяло им иметь секторы обстрела 270° (по 135° на борт), что было выгоднее, чем у носовой башни "Чин Иен", имевшей всего 255°.
В 1901 г., ранее запланированного срока, "Яшима" и "Фудзи" частично перевооружили: 20 47-мм пушек заменили без особого труда на 16 76-мм сорокакалиберных, оставив лишь четыре скорострельных на марсах. По другим данным,заменили только 16 47-мм орудий на равное число 76-мм, а батареи на боевых марсах и шельтердеке оставили прежние. Пять торпедных аппаратов, как и орудия главного калибра, оставили без изменений. "Фудзи" оказался первым в японском флоте броненосцем с расположенной в шахматном порядке артиллерией среднего калибра на максимально возможном друг от друга расстоянии для снижения уязвимости от снарядов.
Торпедное вооружение переместили ниже ватерлинии, и оно в итоге состояло из четырех подводных бортовых аппаратов, расположенных попарно в носу и в корме, и одного носового, надводного (первоначально планировалось шесть аппаратов и 2 миноноски 2-го класса). Полный запас торпед Уайтхеда калибром 457 мм равнялся 15 (по 3 на каждый аппарат). Кроме того, на броненосце находились две миноноски второго класса (длиной 17,1 м), имевшие аппараты для метательных мин и паровой катер (длиной 12,8 м), имевший приспособления для постановки мин.