自二次大战之前5英吋舰炮就是美国海军的主要舰载火炮系统。1964年美国FMC公司北方军械部开始研发新型舰炮系统，以取代当时重量大、自动化程度低、可靠性尚不高且不易维护的5英吋MK42舰炮系统。在设计MK45型时，计划重点是减轻炮身的重量、提高可靠性、易于维修、减少操作人员。最后研制成功的MK45型舰炮重量仅有21.7吨，操作人员减少到3人，机械结构也有所简化，提高了可靠性，更便于维修，但发射率也因此降低到最多20发/分。1977年，美国FMC公司对MK45型127mm舰炮进行了第一次改进。改进后的MK45Mod 1型127mm舰炮增加了自动选弹功能。MK45型舰炮首次装备于美国海军加利福尼亚级巡洋舰（California），该舰并于1974年服役。在之后服役的美海军各级水面舰艇，如:史普鲁恩斯级驱逐舰（Spruance）、塔拉瓦级两栖突击舰（Tarawa）都装了MK45型舰炮，它主要用于舰上导弹的后备武器，并预备实施对舰作战和对岸炮火支持。
MK45型舰炮装置分为甲板以上的上部结构和甲板以下的下部结构。
上部结构又分成炮管、滑板构件、炮架、炮台、上部蓄压系统、炮塔及射击孔护板。
炮管
Mk 45的炮管有使用MK19 Mod0型和MK19 Mod2型两种，其中前者为可拆换衬管设计，后者则为单筒式结构
滑板构件
滑板构件为舰炮射击的主要部分，包括了炮栓、后膛机构、摇架等部件。炮栓分为上、下垂直滑动型（上升时为输弹模式），炮栓把从摆弹臂升上来的炮弹卡紧入膛，同时接通电动撞针便可击发。
后膛机构包括有液压式活塞驱动联动装置，能带动炮栓及所需部件的上升或下降，以便在射击后或遇到不发火弹时退壳。摇架在火炮工作时负责火炮的俯仰角轴线旋转，把从上部扬弹机垂直走向的弹药转换成火炮滑板的瞄准角度。
炮架
炮架支承着炮耳、上部蓄压系统、滑板系统和炮塔等上部主要结构，它配有炮座圆环、瞄准和射击用的动力驱动装置，为火炮提供所需的瞄准和射击轴线。
炮台
炮塔由丁字梁增强型的铝制材料铸成，是整个上部结构的底座，并用来作为方向瞄准和安装大型瞄准齿圈的固定部件。
此外也有保护火炮内部构件和操控员面对枪炮和核生化武器的攻击。炮塔上另外装有出入口、系统通风装置、液压集油箱和缓冲减震装置。MK45型舰炮以吹气系统方式，在发射后开栓的瞬间将膛内的残留气体和残渣自炮口处吹出。
射击孔护板
射击孔护板为可动式，在火炮进行瞄准和射击时，它限定了火炮的高低射界，同时又是炮管和弹壳退出的孔口。