由“火神”计划研制而成的M61机炮是在1956年12月通过设计定型的，正式生产是在1959年初期开始，在生产了480具M61后，于1964年开始转产最新的M61A1。M61A1与M61相比，最大的改变是采用无链供弹系统。

M61“火神”炮的射速最高可达7,200发/分，但通常是设置在4,000至6,000发/分使用。由于射速极高，弹链在高速拉扯下极容易变形、弯折甚至断裂导致卡壳，因此早期的M61故障率较高。所以通用电气公司便开始设计采用电动无链供弹系统的M61A1，从而大大提高可靠性。在无链供弹系统中，炮弹都存放在一个鼔形装置内，弹鼓内安装有一个阿基米德螺旋杆，弹药顺着螺旋杆排列。当螺旋杆旋转时，弹药就被“挤”到输弹带中，一直送到航炮内，这原理就像绞肉机。而最新的M61A2采用较薄的炮管，以减轻重量。早期的M61早已经全部退役，所以尽管人们总是习惯把现役的M61A1或M61A2都称为M61。

M61“火神”炮最早用于美国空军的F-104和F-105，然后是F-106、F-111、F-4和B-58。现在，无论是空军的F-15、F-16、F-22，还是海军的F-14和F/A-18都以M61“火神”炮为制式武器，主要用于近距离（2,000英寸，约600米左右）的空对空射击，在最高射速时，每秒可发射出100发弹。M61“火神”炮配用的炮弹主要有M53穿甲燃烧弹、M56高爆燃烧弹、PGU-28系列远程弹药（射程比M53/M56系列提高三倍）、M55A1/A2易碎练习弹等。

M61“火神”系列机炮不仅成为了美国空军战斗机的制式武器，而且也被用于防空系统，例如陆军的M161和M163地面防空炮，或海军舰艇上的“密集阵”近距离武器系统（Phalanx CIWS）。

M61还有一种特殊的内能源型号，被美国空军命名为GAU-4/A（陆军名XM130），采用导气式自动原理。

各种M61A1

F-104上的M61A1

F105上的“火神”武装系统

F-106上的“火神”武装系统，备弹650发

F-4E上的“火神”武装系统，弹鼔容量为640发

安装在F-4“鬼怪II”式战斗机上的M61系统

安装在F-4机头下方的M61

A-7攻击机上的“火神”武装系统，备弹1030发

A-7“海盗II”攻击机安装的M61A1的炮口 机炮进行射击测试中的A-7

F-111战斗轰炸机上的“火神”武装系统，备弹2000发

F111的机炮装在机腹底部的鼓包里

F-14“雄猫”上的“火神”武装系统，备弹676发

航母上的地勤在给F14的机炮装填炮弹

F-15“鹰”上的“火神”武装系统，备弹940发

F15右侧翼根处的机炮口

F-16的“火神”武装系统，备弹512发

F-16“隼”的M61A1系统立体图

地勤正在往F-16上装填炮弹，炮弹通过装填装置输进弹鼓时会从弹链中脱出来 　 F-16的机炮口

F/A-18“大黄蜂”上的M61A2“火神”武装系统，备弹570发

F/A-18“大黄蜂”上的M61A2

地勤正在给F/A-18的M61A2装填炮弹

有趣的组图：F/A-18的M61A2炸膛的结果

F-22“猛禽”安装的M61A2机炮所用的无链供弹系统是装在一个长条形的箱中，备弹480发

F22的机炮口平时处于关闭状态

当射击时会自动打开

生产中的F22，可见到机炮的位置

打开机炮维修口盖的F22

为AMX提供的“火神”武装系统，备弹403发

意大利和巴西合作研制的AMX攻击机并没有使用欧洲产的御用航炮，而是选用了美国产的M61A1 AMX配备的M61A1 AMX机鼻左下侧的机炮口

B-52“同温层堡垒”的尾炮最初是一挺4联20mm机炮，从B-52H开始改为一门M61“火神”，采用ASG.21型火控系统控制

B-58轰炸机机尾与人的对比

B-58轰炸机尾部的“火神”炮

B-58轰炸机操纵“火神”炮的雷达瞄准装置

在B-57G轰炸机上试验过的一种安装M61A1的机腹炮塔，用于近距支援时扫射地面，先后有TAT-157和TAT-161两种炮塔

装在AC-119K左侧的两门M61机炮和4挺M134机枪

这架AC-119K的M61机炮正在射击，左机翼下吊挂的短舱是J-85喷气式发动机

AC-119K“毒刺”是美国空军在越战期间使用过的炮艇机，每架AC-119K上安装有4挺M134机枪和2门M61机炮。由于截重量太大，因此每边机翼下或加装了一台J-85喷气式发动机。

AC-119K炮艇机

AC-130A的武器配备一般是M61和M134

唯一一架试验性地安装两门M61（前部）和两门40mm博福斯L/60（后部）的AC-130A

AC-130A的M61机炮在射击

在给AC-130A装填20mm炮弹

AC-130H也在机身前方安置两门M61机炮

SUU-16/A（XM12）机炮吊舱

SUU-16/A机炮吊舱（陆军型号XM12）是为缺少火炮的高速战斗机研制的，安装有一门M61A1机炮和1200发子弹，最初主要安装在没有内置机炮的F-4战斗机上使用。该吊舱通过一个空气涡轮发电机供电，要正常使用就必须飞机以480至600公里/小时的速度飞行。吊舱重1650磅（750公斤），这也使许多轻型飞机无法使用该吊舱。SUU-16/A机炮吊舱后来被改进成SUU-23/A机炮吊舱，主要区别是装上M61的内能源动力型的GAU-4/A机炮。

SUU-16/A的机炮和弹鼓布局

F-4战斗机上的SUU-16/A

OV-10A“北美野马”上的SUU-16/A

M163 VADS（Vulcan Air Defense System）防空系统是在M113A3为底盘以M61机炮为武器的自行防空炮，这种M61机炮为基础的武器系统名为M168，其射速在1,000～3,000RPM之间可调，射击方式为设定的10发、30发、60发或100发点射。

M167拖曳式高炮，备弹1,500发

使用蓝色训练弹进行射击的M167，放大图片后你能看到抛出的弹壳中混了一枚没有发射的训练弹，估计是遇上了瞎火弹，而外能源自动原理的优点之一就是不发火故障不会导致自动循环失败

把M167装在轻式机动车上的“神剑”（Excalibur）自行高射炮

密集阵近程防御武器系统（Phalanx CIWS，台湾地区译为方阵近迫武器系统）是以M61机炮为基础的舰艇反导弹拦截系统，最初由通用动力生产，现在的承包商是雷神公司。早期Block 0的射速为3,000rpm，系统携弹989发；Block 1把携弹量增加至1,550发，而Block 1A又再把射速提高到4,500rpm

Block 1B是密集阵系统的最新型号，主要是改进了火控系统，增加了光电仪器

C-RAM（Counter Rocket, Artillery, and Mortar）是密集阵Block 1B的美国陆军型，在2005年开始部署伊拉克，用来拦截火箭弹、低速炮弹等对“绿区”的袭击。

越战中试验过的一种减轻重量装到UH1上使用的三管XM-M61门枪，实际上就是M197的前身

在电影《蓝霹雳》(Blue Thunder)里面，这架用“小羚羊”改装的警用武装直升机的武器是一门20mm加特林机炮，就是以M61为原型的