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砲身の長さ（特に大型砲の場合）は、口径の倍数で表されることが多く、例えば、米国海軍の3インチ（76 mm）以上のライフルで使用されています。[ 1 ]砲身の有効長（砲尾から砲口まで）を砲身の直径で割ると、無次元量になります。[ 1 ] : 81例えば、アイオワ級戦艦の主砲は16インチ/50口径と表現できます。直径は16インチで、砲身の長さは800インチ（16 × 50 = 800）です。また、接頭辞L/を使用して示されることもあります。例えば、V号戦車の最も一般的な砲は「75 mm L/70」と表現され、これは内径75 mm（3.0インチ）、長さ5,250 mm（17フィート3インチ）の砲身を意味します。
砲身と砲身の長さの比率は、海軍砲術では「口径」と呼ばれ、[ 1 ] : 81ですが、陸軍砲術では「長さ」と呼ばれます。第二次世界大戦前、米海軍は対艦砲として 5”/51 口径 (5” L/51) を、対空砲として 5”/25 口径 (5” L/25) を使用していました。第二次世界大戦の終わりまでに、両用5”/38 口径砲(5” L/38) が、水上および空中目標に対する標準的な海軍兵器となりました。これら 3 門はすべて口径が 5 インチでした (よく誤解されるように 5.51 または 5.25 または 5.38 ではありません)。
海軍のライフルは、陸上の砲とほぼ同じ方法で設計・製造されていましたが、陸上の武器よりもはるかに厳格で綿密な基準に基づいて製造されていました。それには正当な理由がありました。海上では、武器は絶対に故障せずに作動しなければなりませんでした。すぐに交換できるものも、容易に供給できるものもありませんでした。時が経つにつれ、ポンド（砲弾の重量）とボア（武器の実際の口径）という用語は混同され、曖昧になっていきました。最終的に、技術が確立されると、ボア（インチまたはミリメートル）が標準の尺度となりました。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
海軍小銃の場合、最初の変更は実際の口径であり、これにより標準的な砲弾の製造が容易になった。その後、武器の有効長（したがって射程）を口径で測定し始めた。これは、銃身の標準化された長さと銃身のライフル銃身の長さの比率である。言い換えれば、12/45 は 12 インチ × 45 = その銃のライフル銃身の長さ（インチ）である。これが、長年にわたってさまざまな海軍小銃の貫通力と長距離性能の両方の違いを説明している。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
砲身の長さを長くすることで、全体的な性能（すなわち、砲口初速と打撃力）が向上するだけでなく、状況によっては砲弾のサイズも大きくすることが可能になった。例えば、ニューヨーク級戦艦に搭載されたアメリカの14/45砲弾がその例である。当初の設計では、砲身の長さは45口径で、砲弾の重量は2,200ポンド（1,000kg ）でした。後に設計が改良され、砲身自体が長くなり、砲尾も変更されたことで、砲弾の重量は1,400ポンド（640kg ）になり、砲身の寿命も全体的に長くなりました。このパターンは、米国の16インチ砲でも見られます。当初の設計では、砲身の長さは45口径で、砲弾の重量は2,200ポンド（1,000kg ）でした。後に50口径に再設計されたことで、砲弾の速度が向上しただけでなく、砲弾の重量も2,700ポンド（1,200kg ）に増え、最終的には戦闘で使用された米国海軍砲弾の中で最大となりました。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
初期の銃身は短く太く、通常は口径26インチ以下でした。これは、使用されていた火薬推進剤が非常に速く激しく燃焼するため、加速時間が短かったためです。1880年代には、燃焼速度の遅い「褐色火薬」が開発され、銃身の長さをわずかに伸ばすことが可能になりましたが、膨大な量の褐色火薬が必要でした。1880年代半ば以降、プードルB、コルダイト、ニトロセルロースなどの新しい燃焼速度の遅い「無煙火薬」推進剤が利用可能になり、より穏やかで持続的な加速が可能になったため、銃身は次第に長く細くなっていきました。これらの新しい推進剤は、火薬よりもはるかに強力で、燃焼時にほぼ完全にガスに変化するため、重量あたりの必要量ははるかに少なくて済みました。銃口速度は、当時の製造方法と銃の使用方法によって課される実際的な制約の両方の観点から、実現可能な銃身の長さによってのみ制限されるようになりました。
現代の銃において長い銃身がもたらす実際的な効果は、弾丸が銃身から出るまでの時間が長くなるため、推進薬の制御燃焼によって膨張するガスが弾丸をスムーズに加速させる時間が長くなり、銃に過度の負担をかけることなくより高い速度が得られるという点にある。内部弾道学の観点から言えば、弾丸の底部を膨張ガスによって推進されるピストンと考えると、銃身の長さが長くなるにつれてピストンが掃引する体積も増加し、したがってガスの燃焼から抽出できるエネルギー量も増加する。銃身が長くなれば、より多くの推進薬を使用できる。推進薬は、弾丸が銃身内を通過する比較的早い段階でほぼすべて燃焼する。ただし、弾丸が銃口から出る際にも燃焼が続いており、銃口から目に見える「閃光」が発生するという非常に一般的なケースは例外である。
発射体の背後の圧力が銃身内の摩擦に打ち勝つのに十分である限り、発射体は加速し続けます。余剰エネルギーは、発射体が銃口から出るまで加速し続けます。発射体の背後の圧力が発射体が銃身から出る前に十分に低下すると、発射体の背後に銃身内の残留圧力があっても、発射体は銃身内にいる間に減速する可能性があります。発射体を押し出すのに十分な圧力のない軽い装薬では、「スクイブ」、つまり発射体が銃身内に詰まることになります。[ 6 ]この圧力は、ガスが満たさなければならない銃身容積の増加によって低下します。
最短の銃身長で最大の銃口初速を達成するには、ガス圧が最大値のわずかな割合まで低下した時点で弾丸が銃身から発射されるようにする必要があるが、最大薬室圧とは異なり、望ましいわずかな割合を測定することは不可能である。現代の銃では、火薬の組成を変更したり、2種類の異なる火薬を含む二重装薬を使用したりすることで、「圧力曲線」を銃身のより下まで延長し、銃口初速を上げることができる。弾丸の底部を一定の圧力に長時間さらすことで、発生する圧力レベルを上げることなく速度を上げることができる。
技術の進歩により、砲弾を高速まで加速させる際に生じる力に耐えられるほどの強度を持ちながら、適度な機動性を確保できるほど軽量で、精度を維持できるほど剛性が高く、かつ改修が必要になるまでに多くの発射に耐えられる砲身を備えた長砲身を実用化することが可能になった。第一次世界大戦では45口径の艦砲が一般的であったが、第二次世界大戦では50～55口径の砲身が普及し、ドイツは1943年までに既に70口径の戦車砲を製造していた。
今日では、60～70口径の砲身は珍しくないが、最新技術により、ラインメタル120mm戦車砲のように、55口径の短い砲身でも1,750m /s（5,700ft /s）の砲口速度を達成できるようになった。しかし、これらの砲の多くは、分離式サボットを使用することで、砲口径よりもはるかに小さい砲弾を発射するため、砲弾の大きさと砲身の長さの関係は、旧式の砲弾ほど単純ではない。
ライフリング銃身は口径の測定に曖昧さを生じさせる。ライフリング銃身は溝と山が交互に並んでいる。溝から溝までの距離は、山から山までの距離よりも大きい。ライフリング銃身から発射される弾丸は、ライフリングによって効果的に回転させるためには、溝から溝までの直径が十分でなければならないが、口径はライフリング溝が切削される前の山から山までの直径で規定されることもある。口径が大きくなるにつれて、ライフリング溝の深さ（およびそれに伴う曖昧さ）は増加する。
鋼鉄製の砲弾には、砲身の元の溝間寸法よりもわずかに小さい直径に加工された前方のブルレット部と、溝間直径よりもやや大きい銅製の駆動帯が設けられており、長時間の発射中に侵食によって拡大した砲身内を効果的に密閉するようになっている。
アメリカ海軍の砲では、通常、ライフリングの深さは口径の0.5～1パーセントでした。弾丸のブルレット径の仕様は、製造公差がマイナスで、ランド間径より0.015インチ（0.38 mm）小さく、平均クリアランスは約0.012インチ（0.30 mm）でした。駆動バンドの直径は、溝間径に0.02インチ（0.51 mm）を加えたものでした。[ 7 ]