Mod 0 - 1971—现今 Mod 1 - 1980—现今 Mod 2 - 1988—现今 Mod 4 - 2000
Mod 0 Mod 1 Mod 2 Mod 4
Mark 80 HE-PD - 67.6 lbs.（30.7 kg） Mark 91照明弹-MT - 63.9 lbs.（29.0 kg） Mark 116 HE-VT - 69.7 lbs.（31.6 kg） Mark 127 HE-CVT - 68.6 lbs.（31.1 kg） Mark 156 HE-IR - 69.0 lbs.（31.3 kg）
2,650 ft/s（808 m/s）全量装药 1,500 ft/s（460 m/s）减装药，照明弹
20发的全自动弹药装填器 弹仓：
5英寸／54（Mk 45）舰炮是一现代化的轻量舰炮系统，是由5英寸（127 mm）L54 MK19火炮与MK 45炮座组成。Mk 45舰炮是为打击水面舰艇、空防以及两栖登陆岸轰支援（英语：Naval gunfire support）等多元目标设计。
自二次大战之前5英寸舰炮就是美国海军的主要舰载火炮系统。1964年美国FMC公司北方军械部开始研发新型舰炮系统，以取代当时重量大、自动化程度低、可靠性尚不高且不易维护的5英寸Mk42舰炮系统。在设计Mk45型时，计划重点是减轻炮身的重量、提高可靠性、易于维修、减少操作人员。最后研制成功的Mk45型舰炮重量仅有21.7吨，操作人员减少到3人，机械结构也有所简化，提高了可靠性，更便于维修，但发射率也因此降低到最多20发/分。
1977年，美国FMC公司对Mk45型127mm舰炮进行了第一次改进。改进后的Mk45 Mod 1型127mm舰炮增加了自动选弹功能。Mk45型舰炮首次装备于美国海军加利福尼亚级巡洋舰（California-class），该舰并于1974年服役。在之后服役的美海军各级水面舰艇，如史普鲁恩斯级驱逐舰（Spruance-class）、塔拉瓦级两栖突击舰（Tarawa-class）都装了Mk45型舰炮，它主要用于舰上导弹的后备武器，并预备实施对舰作战、防空作战和对岸炮火支援。
MK45型舰炮装置分为甲板以上的上部结构和甲板以下的下部结构：
上部结构又分成炮管、滑板构件、炮架、炮台、上部蓄压系统、炮塔及射击孔护板：
Mk 45的炮管有使用MK19 Mod0型和MK19 Mod2型两种，其中前者为可拆换衬管设计，后者则为单筒式结构
滑板构件为舰炮射击的主要部分，包括了炮栓、后膛机构、摇架等部件。炮栓分为上、下垂直滑动型（上升时为输弹模式），炮栓把从摆弹臂升上来的炮弹卡紧入膛，同时接通电动撞针便可击发。后膛机构包括有液压式活塞驱动联动装置，能带动炮栓及所需部件的上升或下降，以便在射击后或遇到不发火弹时退壳。摇架在火炮工作时负责火炮的俯仰角轴线旋转，把从上部扬弹机垂直走向的弹药转换成火炮滑板的瞄准角度。
炮架支承著炮耳、上部蓄压系统、滑板系统和炮塔等上部主要结构，它配有炮座圆环、瞄准和射击用的动力驱动装置，为火炮提供所需的瞄准和射击轴线。
炮塔由丁字梁增强型的铝制材料铸成，是整个上部结构的底座，并用来作为方向瞄准和安装大型瞄准齿圈的固定部件。此外也有保护火炮内部构件和操控员面对枪炮和核生化武器的攻击。 炮塔上另外装有出入口、系统通风装置、液压集油箱和缓冲减震装置。MK45型舰炮以吹气系统方式，在发射后开栓的瞬间将膛内的残留气体和残渣自炮口处吹出。
射击孔护板为可动式，在火炮进行瞄准和射击时，它限定了火炮的高低射界，同时又是炮管和弹壳退出的孔口。
下部结构包括两部下扬弹机、弹鼓、引信测合机、上扬弹机及下部蓄压系统等部分组成。们完成将弹药从弹药库输送至炮塔内供弹位置的全过程。 与MK42型舰炮相比，MK45型舰炮的机械结构大大减化，它只有一个装填弹鼓，可贮存20发炮弹。供弹时，由弹药库的装弹手将分装式的弹丸和药筒从下扬弹机的两个装填口放入后自动上扬至弹鼓内，再由引信测合机装定引信，然后进入的扬弹机直至提升到炮塔内，转送给摆弹臂，当摆弹臂摆至与炮管平行位置时，炮弹便由输弹器推入膛内。
在火炮甲板下的舱室里装有EP1配电柜、EP2火炮操纵台和EP3显示器。EP1接收舰艇440V电力，经转换后分配给舰炮系统的各个供电设备；EP2上装有各种开关、键盘和指示器，用于系统测试，操作员通过操作这些开关系统寻找故障和检查故障源。 EP3位于下扬弹机装弹台旁，面板上的彩色灯为装弹手显示所需装填的弹种和停止装弹等指令。EP1、EP2、EP3还与一台电子引信测合机、电子引信模拟器和一台火炮指令响应装置（Goru）一起构成MK45型舰炮维修与作战训练系统（GMOTS）。Goru是GMOTS的中心部件，通过一个训练操纵台，受训人员可以模拟炮座的正常动作、系统故障和武器控制系统的指令，为用户提供了一个低费效比的MK45舰炮的训练程序，对实际舰炮系统没有任何损耗。
Mk 45舰炮能发射半主动激光制导弹来提高命中概率，并具有全天候自动选择6种弹药的能力，提高对付不同目标的应变速度。舰炮能够发射7种不同炮弹，包括薄壁爆破榴弹（HC）、黄磷烟幕弹（WP）、照明弹（SS）、照明弹2（SS2）、高杀伤破片榴弹（HF）、半主动激光制导炮弹（SALGP）、红外制导炮弹（IRGP）；而引信则可选择机械时间引信（MT）、可控时间引信（CVT）、弹头起爆引信（PD）、弹头起爆延时引信（PPD）、红外引信（IR）、近炸或可变时间引信（VT）、电子可调引信（EST）；火药则有标准装药、减装药、增装药、制导炮弹装药等。
在执行任务时，Mk 45舰炮可将炮弹、引信和装药配成各种组合。如果任务改变，组合可透过舰炮控制台上的功能开关予以变换，在提升机装弹位置上的显示板也标有待装的弹种指令。在舰炮转运间有EP2监控操作台和配有20发的全自动弹药装填器，转运间中可供炮长进行单炮控制射击，此外舰炮也可由中心部位控制射击。如以最高速全自动射击，一分钟内可清空20发弹药。由于自动弹药装填器的上限为20发，持续射击模式时需由三人炮班负责操作，以保持弹药装填器处于满载状态；20发以内的全自动非持续射击模式射击时可完全由电脑操作，在连射时将由下方的提升自弹库补充弹药。Mk 45舰炮系统的弹仓可储存600到680发弹药，补充清空的弹仓需要12至16小时。
圣剑炮弹（M982 Excalibur）是美国雷神公司专门为多款155毫米自走炮与牵引炮设计的智慧炮弹。基于“圣剑”炮弹的成功，雷神公司已研制出缩小版的“圣剑N5”127毫米（5英寸）炮弹，适用于美国海军各型Mk 45舰炮，并于2015年9月试射成功。雷神公司评价圣剑N5炮弹在维持精准度的前提下，可将射程延长至20到26海里（约36至48公里）。目前圣剑炮弹无法对移动中的目标实施炮击，目前雷神公司解决方案是利用舰载直升机进行激光导引，未来将采用类似地狱火导弹方式，在“圣剑”炮弹上安装毫米波雷达，让圣剑炮弹具备射后不理能力的精准炮弹。