Оборудование управления стрельбой практически не претерпело изменений со времен 1-й мировой войны, и оставляло желать лучшего, хотя и не уступало соответствующим системам последних британских крейсеров. Для определения дистанции служили три 4-м дальномера (на топе передней мачты, на боевой рубке и на задней надстройке). Информация от них поступала в центральный пост под броневой палубой (перед носовым котельным отделением). Определенным улучшением по сравнению с предшественниками являлись специальные дальномеры для зенитной артиллерии (на крыльях мостика) и для торпедной стрельбы (на задней надстройке).
В 1928 г, когда рассматривался проект модернизации "Эмдена", вновь возник вопрос о его главном вооружении. Продолжительные совещания на эту тему не выявили единого мнения. Уже стало ясно, что современный стандарт соответствует орудийным башням, а не открытым ‘сзади щитовым установкам, пусть даже спаренным. Однако наиболее заманчивым представлялось заменить носовую и кормовую группу (4 одноорудийных установки) на такое же количество спарок, оставив по одному старому орудию с каждого борта - в основном для стрельбы осветительными снарядами. Конструкторы утверждали, что работы можно провести за 3 месяца при относительно небольшой модификации надстроек и малой стоимости переоборудования. Альтернативой являлись 4 настоящих, полностью закрытых двухорудийных башни в традиционном расположении (по паре в носу и корме), что требовало более существенных изменений и больших затрат. Последовало поистине соломоново решение: оставить все, как есть - до лучших времен. Однако "Эмден" так никогда и не получил своих орудийных башен, хотя в ходе военной модернизации его старые пушки времен 1-й мировой войны заменили на новые, более мощные 150- миллиметровки С/36, устанавливавшиеся также на эсминцах типа Z. Недостатком пушек эсминцев являлся слишком легкий снаряд (40 кг.). Этот вес был принят, как наибольший, еще пригодный для быстрого заряжания на малых кораблях. Для являвшегося более устойчивой орудийной платформой "Эмдена" таких ограничений не было, и в его боекомплект входили снаряды весом 45.3 кг. (при начальной скорости 835 м/с). Замена орудий главного калибра мало изменила боевые возможности крейсера. В ряде источников эта мера связывается с исчерпанием запаса снарядов старого типа и необходимостью стандартизации боезапаса.
В начале второй мировой войны пришлось в экстренном порядке устанавливать легкие зенитные автоматы - шесть 20-мм установок модели С/30. В ходе войны зенитная артиллерия неоднократно усиливалась.
