Значительное число зенитных установок являлись самоходными – на базе грузовых автомобилей, бронетранспортеров или танков. В том числе на базе Flak 38 была создана счетверенная установка «2-см Flakvierling 38», обеспечивающая особенно высокую плотность огня. Для более эффективной борьбы с советским бронированным штурмовиком Ил-2 в 1944 году была создана установка «Flak 103/38», представлявшая собой авиационную 30-мм пушку на лафете Flak 38 и выпущенная в количестве около 370 шт.
Для борьбы с низколетящими (на высотах 1500–3000 метров) самолетами и бронетехникой использовались 37-мм пушки. В 1935 году на вооружение была принята пушка фирмы «Рейнметалл» под названием «3,7 см Flak 18», после с новым двухколесным лафетом и рядом изменений в устройстве автомата получила название «3,7 см Flak 36». Еще одна модификация, «3,7-см Flak 37», обладала прицелом, оборудованным счетно-решающим устройством. В 1943 году на вооружение поступила пушка «3,7-см Flak 43», имевшая новую схему автоматики и увеличенный с 6 до 8 патронов магазин. В небольшом количестве была выпущена и 50-мм пушка «5-см Flak 41», но из-за конструктивных недостатков и недостаточной эффективности снаряда распространения она не получила.
Германские зенитные установки были оснащены системами управления, позволявшими оперативно осуществлять прицеливание в вертикальной и горизонтальной плоскостях приборами управления огнем, вносящими поправки на скорость и курс самолета. Батарея МЗА была способна открыть прицельный огонь уже через 20 секунд после обнаружения цели, на внесение поправок по курсу, скорости, дальности до цели уходило не более 2–3 секунд. Кроме того, системы МЗА обладали высокой скорострельностью («3,7-см Flak 36» – 188 снарядов в минуту, а «2-см Flak 38» – 480).
Эффективность немецкой ПВО еще более повышалась благодаря ее высокой концентрации. На километр фронта могло приходиться до 3–4 батарей малокалиберной зенитной артиллерии, на каждые 2 км обороны приходилась батарея среднего калибра, а кроме того, около 20 установок крупнокалиберных зенитных пулеметов на километр. По данным Управления воздушно-стрелковой службы ВВС КА, за одну секунду нахождения над целью по самолету могло быть произведено до 9000 выстрелов крупнокалиберного пулемета и до 300 – малокалиберной зенитной пушки.
Действия союзной авиации, осуществлявшей бомбовые удары непосредственно по территории рейха, определили особое значение зенитной артиллерии среднего и крупного калибра, способного поражать цели на высоте до 10 000 м.
Разработка зенитных орудий калибра от 75 мм была начата в Германии еще в начале 1930-х годов. Одним из наиболее впечатляющих результатов стало появление «8,8-см Flak 18», которая вместе с модификациями Flak 36 и Flak 37 стала одной из самых известных артиллерийских систем Третьего рейха. Снаряд массой 9,2 кг выбрасывался при начальной скорости 9,2 м/с и достигал высоты более 10 500 м при эффективной высоте поражения цели до 8000 м. Еще лучшие характеристики имела созданная в 1941 году пушка «8,8-см Flak 41», чьи снаряды достигали высоты почти 15 тыс. м, но из-за ряда недостатков конструкции это орудие было выпущено сравнительно небольшой серией. В целом же было выпущено более 17 тыс. 88-мм зенитных орудий, активно использовавшихся не только по прямому назначению, но и для борьбы со средними и тяжелыми танками, тем более что на первом этапе войны 88-мм зенитные пушки фактически являлись единственным средством, способным эффективно противостоять советским танкам Т-34 и особенно КВ.
В 1938 году был начат выпуск еще более мощной полуавтоматической пушки «10,5-см Flak 38» (выпускавшейся также в модифицированном варианте, отличавшемся в основном лафетом: «10,5-см Flak 39»). Орудие стреляло осколочным снарядом массой 15,1 кг или бронебойным 15,6 кг, предельная высота при этом достигала 11 400 метров.
Выпускавшиеся в течение всей войны (было произведено более 4 тысяч) «10,5-см Flak 38» и 39 из-за своего веса, превышавшего 10 тонн, использовались преимущественно в ПВО рейха, прикрывая промышленные зоны и военно-морские объекты. Эти орудия стали, кроме того, первыми, чья система управления огнем была подключена к радиолокаторам.
В конце 1941 года на вооружение поступило самое мощное зенитное орудие Второй мировой войны – 128-мм пушка «12,8-см Flak 40». Предполагалось, что это орудие будет установлено на четырехосном «спецприцепе», но транспортировка 17-тонной пушки оказалась настолько трудоемкой, что в «мобильном» варианте была создана только одна батарея из 6 орудий. Кроме того, к концу войны эксплуатировалась 201 железнодорожная установка и 362 стационарных. А с 1942 года в составе ПВО Берлина появились спаренные установки «12,8-см Flakzwilling 42». Батарея в составе четырех спаренных орудий была способна выпустить 96—112 снарядов за минуту. Максимальная высота, которой мог достичь снаряд, достигала 14 800 метров (при эффективной высоте поражения цели до 9900 м), а радиус поражения одного осколочно-фугасного 26-кг снаряда составлял 100 м.
