На "Нептуне", так же как и на линейных кораблях предыдущей серии типа "Коллингвуд", были установлены новые 50-калиберные 305-мм орудия главного калибра, которые конструктивно были доведены до предельно возможной длины, веса снаряда и дульной скорости. Эти орудия относились к "одиннадцатой" модели этого калибра (по официальной британской терминологии, "Марка XI" или Мк. XI) и, по мнению многих исследователей, считались не такими успешными, как 45-калиберные 305-мм орудия Мк. X, установленные на "Дредноуте", из-за больших напряжений и значительной эрозии канала ствола, возникавших в результате стрельбы, что в конечном итоге сказывалось на их дальнобойности и точности.
Спроектированные в 1905 году фирмой "Виккерс" специально для линейных кораблей типа "Коллингвуд", прямых наследников "Дредноута", 305-мм орудия образца Мк. XI с длиной ствола 50 калибров (15 250 мм) и общей длиной 15 672 мм весили 65,6 тонны. Орудия стреляли снарядами весом 386 кг, при этом вес заряда нитроглицерино-пироксилинового бездымного пороха (кордит) составлял 139,3 кг, с начальной скоростью 917,5 м/сек, и развивали дульную энергию 16 276 т/м. При угле возвышения ствола орудия 15,5° максимальная дальность стрельбы составляла 19 630 м (106 каб.). Скорострельность орудия составляла 2 выстрела в минуту. Хотя 305-мм снаряды могли вполне успешно пробивать самую толстую броню в ходе боя, они не могли нести заряд большой разрывной силы, необходимый для нанесения серьезных разрушений внутри корабля. Очевидным решением этой задачи было бы использование орудий большего калибра, поскольку более тяжелые снаряды могли бы содержать требуемый заряд, а более низкая дульная скорость, вызывавшая меньший износ ствола, все-таки могла бы обеспечить достаточную дульную энергию для максимального поражающего действия, при этом угол возвышения орудия составлял бы не менее 20°. Таким образом продлевался срок службы орудий, и можно было производить более точную прицельную стрельбу
Эффективной заменой 305-мм орудий являлась установка после 20-летнего перерыва 343-мм орудий в линейно-возвышенных башнях на линейных кораблях типа "Орион", имеющих десять таких орудий, размещенных в пяти башнях[* Последний раз 343-мм орудия с длиной канала ствола 30 калибров (10 290 мм), изготовленные в 1889 году, были предназначены для барбетных броненосцев типа ‘Роял Соверен" (вес снаряда 567 кг, начальная скорость 614 м/сек, дальнобойность 60 каб. — 11 110 м) — Прим. авт.].
