Башенные установки относятся к виду наиболее сложных боевых устройств, которые по многообразию выполняемых операций, насыщенности механизмами и сегодня остаются особо выдающимися произведениями человеческого ума. Установки "Андрея Первозванного", как и сам тип корабля, завершали собой этап их развития. В русском флоте наибольшим опытом обладал С-Петербургский Металлический завод. Конструкция, предложенная им для "Андрея Первозванного", представляла развитие типа башен для броненосцев предшествовавшей серии "Бородино". Сохраняя прежний двухорудийный тип и удлиненно-цилиндрическую форму вращающейся части башен, завод в конструкции для 12-дм орудий добился устранения ее особенно уязвимого узла, примыкающего к бортам башни вращающегося с ней "навеса". Необходимость в этом навесе, который на броненосцах серии "Бородино", служил для прикрытия колодца неподвижного барбета башни, теперь была устранена благодаря более соразмерным соотношениям контура башни в плане с расположенным над ней барбетом. Теперь барбет вписывался в габарит вращающей части башни и полностью охватывался нависающими над ними плитами вертикальной брони. Тем самым уменьшился риск заклинивания башни при попадании снаряда в стык брони и барбета. Еще ближе к типу новейших были башни 8-дм орудий, на которых с лобовой части был предусмотрен скос крыши, увеличивавший возможность рикошетирования попавшего в нее снаряда.
Но остался, однако, неустранимым главный унаследованный от предшествовавших типов недостаток — их цилиндрическая, хотя и вытянутая по длине конструкция. Это заставляло в вертикальной лобовой брони прорезать амбразуры значительно большей величины, чем при наклонном ее положении. Соответственно меньшими были ослабление плиты вырезом амбразуры и вероятность поражения прислуги башни. Изготовление круговой брони с двумя амбразурами заставляло из технологических соображений изготовлять лобовые плиты из двух половин со стыком в самом уязвимом месте — между амбразурами. Невыгодными вертикальные плиты были и с точки зрения сопротивляемости ударам снарядов. На малых и средних расстояниях, где скорость снаряда велика, удар приходится по плите нормально, а не под большим углом, как было бы с наклонной плитой. На больших же расстояниях угол встречи уже не имеет существенного значения, так как удар снаряда происходил со значительно уменьшившейся за время полета скоростью. В цилиндрических башнях сложнее решалась и проблема уравновешивания, отчего башни "Андрея Первозванного" отличались удлиненной формой.
Линейный корабль "Андрей Первозванный" Продольный разрез башенной установки для 12-дюймовых орудий Из фондов библиотеки Государственного Морского Технического университета (б. Ленинградский Кораблестроительный институт)
Вертикальное наведение (обоими орудиями или порознь), так же как и горизонтальное, выполнялось электроприводом или вручную с соответствующим переключением передач. Первым способом 12дм башня при крене 8° поворачивалась на 1 80° в течение 1 минуты. Ручное вращение действием добавочных цепных колес при тех же условиях и усилий на рукоятках 10 человек осуществлялось за 8 минут.
Подачу снарядов и зарядов внутри башни к орудиям как электрическими приводами, так и вручную, при возможности независимых действий для каждого орудия выполняли механизмы трех родов: зарядники, поднимавшиеся по укрепленным к подачной трубе и столу башни направляющим; лебедки, которые приводят зарядники в действие; особые подвижные (связанные между собой) желоба для подготовки снарядов и неподвижные желоба для подготовки полузарядов.
Линейный корабль "Андрей Первозванный" Поперечный разрез башенной установки для 12-дюймовых орудий Из фондов библиотеки Государственного Морского Технического университета (б. Ленинградский Кораблестроительный институт)
Приспособление для заряжания, то есть досылки снарядов и полузарядов в камору орудия, состояло из прибойников, приводимых в действие лебедками. Заряжение могло происходить как действием электрического привода, так и вручную. Прибойники представляли сложную систему приводов, включающих зубчатые дуги, шестерни, цепные колеса. Кинематически связанные с приводами вертикального наведения орудия, прибойники могли действовать при углах заряжания от +3° до — 3°.
Подача полузарядов из зарядных погребов в подбашенное помещение кормовой башни осуществлялось вручную, а носовой — посредством специального подъемного устройства — подъемной рамой. В пределах башенных установок предусматривалась проводка шести переговорных труб (диаметром 3 дм). От рубки башенного командира трубы шли в центральный пост и в обе комендорские рубки разветвлением общей трубы, от правой и левой комендорских рубок — к месту ручного вращения установки, от правого и от левого верхних зарядных постов — к местам нагрузки соответствующих зарядников. Вес брони носовой башни составлял 260,7 т; кормовой — 252,6, вес конструкции и механизмов каждой башни без орудий — 224 т. (Все тонны английские).