Не оставался без внимания у Морского министерства и один из молодых отечественных заводов – Обуховский сталелитейный. Основанный в 1863 году, завод к моменту выбора артиллерии для "монитора-крейсера" имел большую известность. Завод получил свое имя в честь П. М. Обухова, изобретателя особопрочной и упругой тигельной стали, первоначально (с 1854 года) применявшейся лишь для изготовления ружейных стволов и холодного оружия. После строительства в 1859 году нескольких металлообрабатывающих мастерских П. М. Обухов изготовил из тигельной стали пробную 12-фунтовую пушку, показавшую на испытаниях хорошее качество изготовления. Все производившиеся впоследствии обуховские орудия стоили дешевле, чем соответствующие орудия Круппа и имели большую прочность, поэтому Морское министерство решило расширить их производство.

В январе 1865 года управляющим заводом назначили капитан-лейтенанта А. А. Колокольцева, на которого возлагалось переоборудование завода и организация самой технологии изготовления стволов во всех фазах, начиная с обработки болванок и кончая окончательной их шлифовкой. Литье же стали и болванок осталось под руководством П. М. Обухова. С 1870 года завод изготовлял сначала 203- и 229-мм нарезные орудия для наших мониторов, а затем приступил к изготовлению пробной 280-мм пушки, аналогичной пушке, сделанной Круппом. По настоянию контр-адмирала Шварца МТК принял решение: при удачном изготовлении этого орудия поручить производство заводу и 305-мм пробного орудия. Столь постепенные шаги МТК в выборе калибра объяснялись тем, что каждый из вышеназванных стволов в среднем стоил около 100 тыс. рублей.

Проектируя 280-мм орудие, завод уже обходился только разработками своих инженеров и техников, не прибегая к услугам Круппа. Испытания пробного 280-мм орудия дали такие результаты, которыми не мог похвастать ни один из пушечных заводов мира, способных выделывать стволы подобного калибра. Так например, если орудия Круппа и выдерживали равное с обуховским орудием количество выстрелов, то в них все же выявлялись значительные трещины в каморах. В июне 1871 г. Крупп на одном из своих пароходов отправил в Кронштадт четыре 280-мм орудия, заказанные ранее для фрегата "Минин", и одно 203-мм для испытаний. Но при испытании в Кронштадте на форту "Константин" после 161 выстрела одно из этих орудий разорвалось. В других испытываемых стволах уже после 60 выстрелов в каморах обнаруживали глубокие трещины, что основательно пошатнуло авторитет одного из известных пушечных заводов мира.

Спустя полгода по указанию генерал-адмирала Константина Николаевича главным калибром орудий для "Крейсера" определили 305-мм. В 1872 году на Обуховском заводе успешно изготовили образцовое 305-мм орудие и отправили его сначала на Московскую, а затем в 1873 году на Всемирную Венскую выставку. Только в августе 1874 года начали подготовку для всестороннего испытания ствола на форту "Константин", куда его доставили через месяц. Но из-за отдаленности форта от Обуховского завода завершить подготовку до конца года не удалось. Испытания начались зимой.

Приспособив для стрельбы станок от испытанного ранее 508-мм орудия, в феврале 1875 года произвели несколько предварительных выстрелов зарядом в 45,3 кг призматического пороха. В марте после 82 выстрелов выбрали оптимальным боевой заряд в 60 кг и снаряд весом 321 кг. При давлении в канале ствола 2500 атм такой чугунный снаряд со свинцовой оболочкой развивал начальную скорость 440 м/сек. В дальнейшем после 500 выстрелов в канале ствола не удалось обнаружить ни малейших признаков выгорания или наличия трещин.

Получив впоследствии название "двенадцатидюймовое орудие образца 1867 года", оно было окончательно принято для вооружения корабля, к тому времени носившего имя "Петр Великий", а также и для строившегося броненосца "Вице- адмирал Попов". Изготовленные в короткий срок три таких орудия вместе с пробным, испытанным на форту "Константин" (у которого, рассверлив канал ствола, вставили лейнер – трубу с. нарезами из особо прочной стали), установили в конце 1875 года на броненосце, достраивавшемся в Кронштадте.

В целом работа завода в период создания орудий для "Петра Великого" хорошо описана историографом завода В. Колчаком. В августовском номере журнала "Морской сборник" за 1875 год в статье "Современное стальное дело на Обуховском заводе" он писал: "Обладание хорошей артиллерией обуславливается степенью технического и промышленного развития нации. Где выше стояло горное и заводское дело, где более разрабатывалось и добывалось металлов, там всегда была и лучше артиллерия. В настоящее же время эта зависимость артиллерии от технического и промышленного развития страны сделалась особенно большой".

Если изготовить двенадцатидюймовые орудия для броненосца удалось, не прибегая к заказам за границей, лишь частично используя опыт Круппа в изготовлении его первых орудий, то для выделки броневых плит пришлось обратиться к английским заводчикам.

Во время проектирования корабля основной поставщик брони для русского флота – Ижорский завод – уже имел немалый опыт в ее изготовлении. Тем не менее в этот период он не мог без подготовки приступить к прокату 305-мм плит. Завод в то время занимался изготовлением большой партии 178-мм брони и к концу июня 1869 года успешно выполнил этот заказ. Сразу же после этого приступили к ремонту и усовершенствованию прокатного цеха, к установке более мощных прокатных вальцов. Окончив эти работы, стоимость которых составила 18 тыс. рублей, в феврале 1871 года приступили к изготовлению необходимых к апрелю тридцати пяти изогнутых 152-мм плит для закруглений бруствера. Но, к сожалению, их выделку приостановили. Завод получил срочный заказ на прокат брони для "Новгорода" и "Киева", из-за этого прокат плит для "Крейсера" отложили еще на полгода. Изготовление 229-мм гнутых плит для "поповок" давалось заводу с большим трудом, но, несмотря на это, плиты вышли отличного качества.