Как уже упоминалось, первыми из мониторов прошли испытания «Колдун» и «Beщун». При первых пробах машин башня совершала полный поворот за 1 мин 25 с. Движение было плавным, но реверс происходил с ощутимым сотрясением как самой башни, так и рулевой рубки, которая при вращении башни оставалась неподвижной. 3 и 4 сентября 1864 года башенные установки мониторов «Колдун» и «Вещун» испытали стрельбой. Всего 229-мм гладкоствольные орудия мониторов сделали 35 выстрелов на дистанции 3–6 кб при скорости 2–4 уз («Вещун» — 22, «Колдун» — 13), при этом зафиксировано 16 попаданий в щит. Механизмы действовали без замечаний. Сотрясения в башне от выстрелов, по словам одного из участников испытаний, были «как в обычной батарее, и дым проносился довольно скоро».
В следующем 1865 году удалось закончить постройкой все остальные мониторы и провести их испытания.
С началом броненосного судостроения стало очевидным, что гладкоствольная артиллерия уходит в прошлое. Поэтому еще в 1861 году в России создается «Комитет для скорейшего введения нарезной артиллерии и строения броненосных судов» под председательством генерал-адъютанта Е.В.Путятина. Вскоре на Морском артиллерийском полигоне Волкова поля начались испытания первых русских нарезных орудий. Дело продвигалось медленно, что отчасти объяснялось отсутствием надежных затворов — ни одна из имевшихся конструкций не обеспечивала надежной обтюрации, поэтому первые нарезные орудия заряжались с дула. Это ограничивало длину ствола и, кроме того, при первом проходе снаряда по каналу ствола при заряжении между выступами на снаряде и нарезами появлялся небольшой зазор. В результате при выстреле снаряд получал колебательное движение в канале в пределах зазора, достаточное, чтобы сделать стрельбу крайне неточной.
В английском и французском флотах пытались устранить этот недостаток введением двойной системы с входными и боевыми нарезами, однако это не принесло ожидаемого успеха. В России же, придя к выводу о бесперспективности нарезных заряжавшихся с дула орудий, сосредоточили усилия на разработке новых систем затворов. Поэтому, пока шли поиски оптимальной конструкции, на мониторы решили установить 381мм орудия системы генерала Родмана и 229мм орудия Круппа (обе системы — гладкоствольные). Однако ни тех, ни других в России еще не изготавливали. Обуховский сталелитейный завод открыл производство лишь в 1863 году, поэтому 229-мм орудия для российского флота поставлял германский завод Ф. Круппа.
Производство 381-мм пушек системы Родмана с готовым каналом и водяным охлаждением предполагалось начать на Олонецких заводах. Однако подготовка заняла слишком мною времени, и лишь 27 июня 1865 года на берегу Онежского озера начались испытания первого орудия. После каждого 25-го выстрела тщательно осматривали канал ствола и специальной мастикой снимали слепок с запального отверстия. Для этого одному из номеров орудийной прислуги приходилось влезать в ствол, затем его, как снаряд, проталкивали прибойником до дна канала. После того, как он делал слепок, его вытаскивали из пушки веревками, которые заранее привязывали к ногам артиллериста. Только после 500-го выстрела на нижней части запального отверстия появились повреждения. Испытания закончились 7 июля, и в тот же день на заводе начали рассверливать вторую 381 — мм пушку. В связи с такой задержкой на все мониторы установили по две гладкоствольные 229-мм крупповские пушки.
К началу кампании 1868 года 381-мм орудиями вооружили лишь мониторы «Перун», «Латник» и «Стрелец». Монитору «Единорог» достались гладкоствольные орудия калибра 273 мм. Этот необычный для российского флота калибр появился, когда при переделке двух 229-мм стволов из гладкоствольных в нарезные в них возникли, вследствие неточностей в работе, дефекты, сделавшие продолжение переделки невозможным. Чтобы все-таки использовать эти стволы, их рассверлили до калибра, принятого в шведской корабельной артиллерии — 273 мм.
Нарезная артиллерия постепенно утвердилась на флоте. Фирме Круппа удалось разработать достаточно надежную конструкцию клинового затвора, и к 1876 году 381мм и 229-мм гладкоствольные орудия мониторов были заменены нарезными 229-мм, часть из которых изготавливалась в Германии, а часть — в России на Обуховском заводе, который постепенно вытеснял Круппа с российского рынка.
Башни Кольза на русских кораблях