Еще с 1936 года компаниями «Крупп» и «Рейнметалл» велась разработка и еще более мощных зенитных орудий – калибра 150 мм. Так, в октябре 1942 года «Рейнметалл» представил орудие «Gerat-65F». Ее 42-килограммовый снаряд, выстреливаемый с начальной скоростью 1200 м/с, достигал высоты 18 000 м. Однако живучесть ствола – 86 выстрелов – была признана недостаточной, и на вооружение пушка принята не была.
Разрабатывались и зенитные орудия сверхбольшого калибра – 170 и 240 мм, однако работа над ними не продвинулась дальше расчетов и эскизных проектов.
Еще одной примечательной особенностью германской ПВО стали зенитные артиллерийские башни, служащие для размещения орудий большого калибра и обеспечения открытого сектора обстрела в городских условиях. Так, в Берлине было с сентября 1940 по начало 1943 года построено три комплекса, каждый из которых состоял из двух пятиэтажных 39-метровых сооружений – башни управления, где размещались помимо помещений для личного состава и бомбоубежища радиолокационные станции, оптический дальномер, вычислительный центр и командный пункт, и боевой башни.
В зависимости от одного из трех типов, зенитные башни представляли собой пяти – двенадцатиэтажные сооружения квадратной (со стороной до 75 метров) или восьмиугольной (диаметром 43 метра) формы, высота которых достигала от 39 до 55 метров. Радиолокационные установки башен позволяли обнаруживать цель на дистанции до 80 км, конструкция башен способна была выдержать попадание авиабомбы весом до тонны, внутренний объем позволял укрыть до 18 тыс. человек, размещать госпиталь вместимостью до 200 коек, предусматривались также помещения для сохранения художественных и культурных ценностей. В состав вооружения боевой башни, численность гарнизона которой достигала 8000 человек, входили четыре тяжелые установки – сперва «10,5 см FlaK 38/39», затем «12,8 см Zwillingflak 42», а также до восьми счетверенных установок «2 см Flakvierling 38» и до двенадцати 20-мм пушек «2 см FlaK 38». С учетом того, что горизонтальная дальность выстрела тяжелых пушек достигала 20 км, в радиусе до 12 000 м и в диапазоне высот действий бомбардировщиков союзников (9—10 тыс. м) зенитные башни должны были создавать достаточно серьезную помеху авиации союзников.
Однако, хотя потери тяжелых британских и американских бомбардировщиков действительно были достаточно ощутимы, обезопасить промышленные объекты и даже саму столицу Третьего рейха от бомбардировок зенитная артиллерия оказалась не в силах. По немецким данным, огнем зенитной артиллерии удавалось поражать около 2 % самолетов, осуществлявших налеты на Берлин (еще около 3 % приходилось на долю истребителей).
К счастью для союзников, серьезные мероприятия по повышению эффективности противовоздушной обороны были предприняты относительно поздно. В числе предлагаемых усовершенствований значились, к примеру, осколочные активно-реактивные снаряды для пушек большого калибра. Так, 10,5-см осколочный активно-реактивный снаряд при начальной скорости 800 м/с посредством реактивного двигателя разгонялся до 1150 м/с. Однако окончание войны не дало запустить активно-реактивные снаряды в массовое производство. Аналогичные снаряды разрабатывались и для «12,8-см Flak 40». Но окончание войны не позволило начать их массовый выпуск.
Не успели в Германии наладить серийное производство и высокочастотных радиовзрывателей, использующих эффект Доплера для подрыва на минимальной дистанции до цели, устанавливавшихся как в артиллерийских зенитных снарядах, так и в опытных образцах зенитных ракет.
Над использованием ракет в качестве средства противовоздушной обороны в рейхе задумались всерьез лишь к 1943 году, в частности предложив систему KZS (Kurzzeitsperre – кратковременное заграждение), предназначенную для замены аэростатов заграждения при борьбе с низколетящими целями и представляющую цепь ракетных установок, с небольшим интервалом устанавливаемых вокруг охраняемого обьекта. При подлете самолета противника 85-мм ракеты разрывались на высоте 1000 м, освобождая парашюты, связанные с землей стальными тросами, преграждающими путь штурмовику или бомбардировщику. Однако парашюты легко сносило в сторону ветром, и система оказалась малоэффективной.
В 1943 году была предпринята попытка приспособить к нуждам ПВО авиационную ракету RZ.65. Однако эффективность этого решения была крайне сомнительной. Боевая часть зенитной 73-мм R. Spr.Gr. 4609 включала минимальное для поражения (причем при прямом попадании) тяжелого бомбардировщика количество взрывчатого вещества – 0,28 кг, к тому же ракета могла поражать только низколетящие цели.