自從飛機被應用到戰場上後，就以無與倫比的優勢成為各國軍隊的新寵，飛機可以飛行在天空上，居高臨下對地面目標和海上目標進行打擊， 於是各國研發出了各種防空武器，用以自衛。
1906年，德國愛哈爾特軍火公司，專門根據飛機等飛行物的特點，對傳統火炮進行改進，研發出了世界上第一門專用的高射炮，這門高射炮口徑50mm，可以攔截4000米高度的飛機或者飛艇，而且還被裝載在汽車上，具有一定的機動性，後來德國在戰爭中驗證了高射炮的性能，在高射炮領域繼續深挖，研發出了更多、性能更強的高射炮，賦予地面部隊打擊空中目標的能力。
在二戰中，高射炮的性能也得到持續發展，二戰期間，飛機的性能有了很大的提高，高射炮也做了相應的改進，這一時期的高射炮炮管更長、炮彈初速更快、射高也更高，此外，高射炮也形成一個家族，從小口逕到大口徑應有盡有，自動化火控系統也被首次應用在二戰時期的高射炮上，將高射炮的性能大幅度提升。
二戰後，隨著防空飛彈的出現，高射炮的地位逐漸下滑，到現在已經不是主力防空武器，不過高射炮直到現在都還沒有被淘汰，小口徑高射炮可以在近距離防空作戰中取得比飛彈更好的效果，所以小口徑高射炮被普遍應用在近距防空作戰當中，現代海軍艦艇的最後一道防線，近防炮，其實就是一種小口徑高射炮。
現代海軍艦艇防空作戰，中遠距離都要依靠飛彈，但在二戰時期，還沒有防空飛彈出現的時候，戰艦也就只能依靠高射炮來進行中遠程防空，當年各國建造的海軍艦艇都裝備了大量的高射炮，用來防禦戰機的轟炸，其中日本的大和號戰列艦，號稱世界第一巨艦，就裝備了密密麻麻的高射炮，堪稱史上防空能力最強的戰列艦。
大和號戰列艦排水量72810噸，不僅是日本建造的最大戰列艦，也是世界上體型最大的戰列艦，大和號的裝甲厚重，火力也登峰造極，光是460mm的三聯裝主炮，就裝備了3座，其餘副炮更是數不勝數，根據統計，大和號上的防空火力由足足186門各型高射炮組成，包括有127mm大口徑高射炮，和25mm小口徑高射炮，此外大和號的460mm主炮和155mm副炮，也可以發射特殊的防空炮彈，用來進行防空作戰。
但就是如此強的防空火力，直到大和號沉沒，也只打下來10架美軍飛機，有軍事專家分析，這是由於日本高射炮的火控系統實在太過落後，防空效率低，但是即使如此，也可以看出，戰列艦再強，在面對擁有艦載機的航母時，也只能被動挨打，這也是戰列艦被航母淘汰的最重要原因。