Одна из опытных пушек Б-37 в 1941—1944 годах принимала участие в обороне Ленинграда от немецких войск и в составе батареи № 1 Научно-исследовательского морского артиллерийского полигона поддерживала войска Ленинградского и Волховского фронтов на различных направлениях. За период боевых действий из пушки Б-37 был сделан 81 выстрел по войскам противника.    Скреплённый ствол пушки Б-37 состоял из внутренней трубы, четырёх скрепляющих цилиндров, кожуха и казённика. Впервые в истории русской артиллерии крепление казённика на ствол осуществлялось не на резьбе, а шпильками и упорным кольцом. Внутреннее устройство лейнированного ствола, с которым орудие пошло в серийное производство, было аналогично устройству скреплённого ствола. Замена лейнера у лейнированного ствола могла производиться в условиях корабля, стоящего у причальной стенки (для этого, по предварительным оценкам, требовалось около 200 часов). Диаметр лейнера составлял от 570 до 512 мм. Затвор ствола был поршневым двухтактным с трёхступенчатой нарезкой, открывался вверх и имел пневматический уравновешивающий механизм. Приводы затвора действовали от электродвигателя или открывались/закрывались вручную. Электродвигатель привода был закреплён на кронштейне с правой стороны крышки люльки. Вес качающейся части орудия составлял 197,7 т. Стреляющее устройство действовало на гальвано-ударном принципе[20]. Средствами воспламенения заряда служили гальваническая трубка ГТК-2 и ударная трубка УТ-36. Досылка боеприпаса в орудие производилась с помощью прибойника цепного типа. Полная длина ствола пушки Б-37 составляла 50 калибров или 20 720 мм. Скорострельность пушки Б-37 зависела от углов возвышения при стрельбе: при углах возвышения до 14° составляла 2,5 выстрела в минуту на ствол или 1,73 выстрела в минуту при углах возвышения более 14°(по другим данным — 2,6 выстрела в минуту при углах возвышения до 20°, 2,5 выстрела в минуту при углах возвышения до 27,5°, 2,4 выстрела в минуту при углах возвышения до 30° и 2,0 выстрела в минуту при углах возвышения до 40°). Боекомплект каждого орудия состоял из 100 выстрелов. Живучесть ствола орудия Б-37 при давлении 3000 кг/см² в канале ствола и начальной скорости снаряда 830 м/с оценивалась в 300 выстрелов.

Характеристика Значение Калибр, мм - 406,4 Тип ствола лейнерованный (у орудия № 1 — скреплённый цилиндрами) Длина ствола - калибров 50 Длина ствола, мм -20 720 Длина канала ствола, мм 19 857 Длина нарезной части, мм 16 794 Наибольший диаметр по кожуху, мм 1280 Объём каморы, дм³ 441,2 или 438,5 Число нарезов 40 Крутизна нарезов, калибров 30 Глубина нарезов, мм 8,1 Ширина нарезов, мм 20 Ширина полей, мм 11,92 Тип затвора поршневой двухтактный Приводы затвора 3 электродвигателя Масса затвора, кг 2470 Масса ствола с затвором, кг 136 690 Максимальная дальность стрельбы, м 45 670 Начальная скорость снаряда, м/с 830 Дульная энергия, т·м (кДж) 38 800 (380 498) Скорострельность, выстрелов в минуту 2—2,6 (в зависимости от угла возвышения)