Артиллерийское вооружение "Арк Ройяла" было сформировано под влиянием перемен во взглядах на тактическое использование "плавучих аэродромов". Если вскоре после Первой мировой войны допускалось их участие в артиллерийском бою, то к середине 30-х годов абсурдность этих рассуждений стала очевидной. Таким образом, артиллерия первого авианосца нового поколения предназначалась только для противовоздушной обороны и в этом отношении была весьма мощной.

По окончательному варианту проекта корабль планировалось вооружить шест-надцатью 120-мм универсальными оруди-ями и четырьмя восьмиствольными зенит-ными автоматами "пом-пом". Орудия предполагалось разместить на уровне ниж-ней ангарной палубы в одинарных установ-ках, а автоматы - на полетной палубе по два впереди и позади "острова". Однако с появлением новейших 114-мм (4,5-дюй-мовых) универсальных орудий Mk-III, имев-ших несравненно лучшие баллистические характеристики, решено было использо-вать их в качестве главного калибра "Арка", что позволяло сэкономить 150 т водоизмещения и перенести артиллерию на верхнюю галерейную палубу. Решение об этом приняли в марте 1935 года. Саму пушку можно с полным правом назвать удачей английских оружейников. По таким параметрам, как вес снаряда, скорострельность, начальная скорость, дальнобойность и досягаемость по высоте, она, несмотря на меньший калибр, превосходила знаменитое американское 127-мм 38-калибер-ное универсальное орудие.

"Арк Ройял" стал первым кораблем, получившим на вооружение 4,5-дюймовки, поэтому стояли они в открытых щито-вых установках, а не в более привычных впоследствии полуутопленных башнях. Установки располагались четырьмя груп-пами на верхней галерейной палубе, и в любом направлении одновременно могли вести огонь не менее восьми стволов. До-вольно развитой была система управления огнем, включавшая в себя четыре командно-дальномерных поста Mk-IV-по одно-му на каждую группу орудий.

ПВО в ближней зоне обеспечивали вось-миствольные 40-мм автоматы "Виккерс" Mk-VI, больше известные как двухфунтовые "пом-помы". Основным их достоинством была высокая плотность огня. Правда, из-за низкой начальной скорости снаряда они имели небольшую дальность прицельной стрельбы, зачастую недостаточную для борьбы с торпедоносцами. Тем не менее, эти установки были лучшими, из имевших-ся в Королевском флоте к началу войны.

Однако после принятия решения о том, что авианосец программы 1938 года (буду-щий "Илластриес") должен иметь не менее шести таких установок, встал вопрос о довооружении "Арка". Расчеты показали, что это вполне осуществимо, и дополнительные установки разместили на спонсонах на уров-не нижней ангарной палубы с левого борта. Правда, "в металле" они появились на авиа-носце лишь в середине 1939 года. Посколь-ку "Арк Ройял" вступил в строй без аварий-ного барьера, левый борт оставили "чис-тым", чтобы промахнувшиеся при посадке самолеты могли беспрепятственно уйти на повторный заход левым виражом. Для управления огнем "пом-помов" имелось пять директоров Mk-111.
Счетверенными 12,7-мм зенитными пу-леметами "Виккерс" к началу войны были вооружены многие британские корабли. Этот образец легкого зенитного вооруже-ния, по принципу действия повторявший первый пулемет Максима, разрабатывал-ся долго и мучительно, и к моменту при-нятия на вооружение морально устарел. Эффективность его была крайне низкой из-за недостаточной дальнобойности и малого разрушительного действия пули. На "Арке" восемь пулеметов стояли пара-ми на небольших площадках по "углам" полетной палубы, чуть ниже ее. Для кор-ректировки стрельбы теоретически могли использоваться директоры "пом-помов", чего практически никогда не делалось. По некоторым данным, в середине 1941 года счетверенные пулеметы на авианосце за-менили равным количеством 20-мм авто-матов "Эрликон", однако это представля-ется маловероятным.