Благодаря наличию в каждой башне собственного оптического 8-м дальномера и на возвышенных башнях радиолокационных дальномеров «Штаг-Б», корабль мог одновременно вести огонь по четырем морским или видимым береговым целям, а также двум невидимым береговым целям. Основной недостаток главного калибра крейсера пр. 68бис – невозможность (вернее, крайне низкая эффективность) ведения огня по воздушным целям.
Универсальный 100-мм калибр корабля состоял из двух батарей: правого и левого бортов. Отличительной чертой АУ СМ-5-1 бис являлась прямая стабилизация, приводившая к сравнительно большой для такого калибра массе вращающейся части установки -43,55 т.
Каждая батарея 100-мм АУ (три установки СМ-5-1 бис, расположенные с одного борта) имела свою систему ПУС «Зенит-68бис-А» в составе центрального автомата стрельбы ЦАС-У, преобразователя координат, ряда оптических приборов, стабилизированного поста наводки СПН-500 и радиолокационных дальномеров «Штаг-Б» (размещенных на каждой из АУ). На обоих СПН-500 (каждый из которых обслуживает свою батарею 100-мм АУ) размещались АП АРАС «Якорь-2М», остекленная башенка командира батареи (с автономным вращением по азимуту относительно поста), стереоскопический зенитный дальномер со светящимися марками и оптической базой 4 м, а также визир управления огнем ВУО-2. Визиры вертикального и горизонтального наведения были встроены в дальномер. Визиры стабилизации устанавливались в неподвижной части СПН, углы качек поступали из гиропоста и гироазимутгоризонта «Компонент» .
Приборы управления стрельбой позволяли обнаруживать и сопровождать цели на дальности до 24 км, вести огонь по морским, воздушным и береговым (в том числе и невидимым) целям. Система ПУС «Зенит-68бис-А» обеспечивала как центральную наводку батареи, так и автономную стрельбу каждой из 100-мм АУ при самоуправлении. В случае выхода из строя центрального поста использовался резервный пост наводки -любая из АУ. Башенная ПУС включала в себя командирский визир целеуказания КЦВУ-1, радиодальномер «Штаг-Б», автоматическое построительное векторное устройство с прицельными визирами с установкой курса, скорости, маневра и дальности до цели, визир стабилизации и межприборные связи.
Зенитный 37-мм калибр не имел приборов управления стрельбой, и огонь велся от прицела. В целом зенитные автоматы В-11 уже устарели и не отвечали требованию времени. Попытка отчасти исправить последнее обстоятельство привело к вооружению нескольких крейсеров пр. 68бис зенитными АУ АК-230 (на пр. 68А).
Первоначально крейсера пр. 68бис имели торпедное вооружение, состоявшее из двух пятитрубных 533-мм торпедных аппаратов ПТА-53-68-бис с системой приборов управления торпедной стрельбой «Сталинград-2Т-68-бис». Однако торпедное вооружение с кораблей сняли еще 1970-е годы.
Всего предполагалось построить 25 крейсеров пр. 68бис. Из них в строй ввели лишь 14 единиц и еще семь корпусов заложили. Последние должны были строиться по пр. 68бис-ЗИФ, в котором 37-мм зенитные автоматы заменялись на б х 4-45-мм автоматов с ПУС «Фут-Б» в обеспечение собственной АРАС.
В 1955 г. постройку этих семи кораблей приостановили, причем пять из них находились в высокой степени готовности (от 68,1 до 84,2%). Некоторое время эти крейсера предполагалось достроить, оснастив их ракетным вооружением (ударным -по пр. 67, ударным и зенитным – по пр. 64, зенитным -по пр. 70, пр. 71 и пр. 1131). Однако в августе 1959 г. вышло постановление правительства о сдаче всех недостроенных крейсеров на слом. Из 14 кораблей пр. 68бис, входивших в состав ВМФ СССР, один – Дзержинский – с июня 1957 г. по сентябрь 1958 г. переоборудовали по пр. 703. Работы проводились на СРЗ № 497 (впоследствии – СРЗ «Севморзавод») в Севастополе. С крейсера сняли третью башню 152-мм орудия, кормовой КДП, восемь зенитных автоматов В-11 на кормовой надстройке, торпедное вооружение и часть РЛС. На корабле установили (вместо демонтированного вооружения и оборудования) экспериментальный образец зенитного ракетного комплекса М-2 со спаренной стабилизированной ПУ, погребом на 10 ЗУР с системами их хранения, подачи и заправки топливом, СУ «Корвет» в обеспечение РЛС «Кактус» и «Разлив».
Орджоникидзе продали правительству Индонезии. Предварительно (на СРЗ «Севморзавод») корабль модернизировали для его эксплуатации в тропических условиях. В частности, коренным образом переделали систему вентиляции и кондиционирования воздуха, увеличили количество (до 10 вместо трех) охлаждаемых кладовых для хранения скоропортящихся продуктов и запасов пресной воды. Наружные поверхности корпуса и надстроек покрыли нескользящей солнцезащитной мастикой. ДГ мощностью по 300 кВт заменили на ДГ мощностью по 350 кВт, повысили тропико- устойчивость РЛС, ПУС, средств связи, артиллерийского вооружения и электрооборудования.