Особенности и достоинства двухствольной схемы автоматического оружия в сочетании с безударным досыланием патрона позволили увеличить темп стрельбы пушки ГШ-23 по сравнению с пушкой АМ-23 более чем в два раза при незначительном увеличении веса оружия всего на 3 кг.
После Корейской войны последовал очередной скачок в развитии военной авиации. Самолеты стали сверхзвуковыми, их оборудование — электронным, а средства поражения — управляемыми. Второе поколение реактивных истребителей (60-е годы) было представлено преимущественно самолетами-перехватчиками (Ту-128, Су-9, Су-11, Су-15, МиГ-21ПФ, МиГ-25) с высокими скоростными и ограниченными маневренными характеристиками. Воздушные бои предполагалось вести преимущественно на высоте вплоть до стратосферы, а радиусы разворота истребителя при маневрах возросли до десятков километров. Наведение перехватчика на воздушную цель осуществлялось с наземного КП по командам автоматизированной системы, при выходе на заданный рубеж летчик начинал поиск с помощью бортового радиолокационного прицела (позднее на борту истребителей появились и теплопеленгаторы) и, когда цель оказывалась в зоне поражения, выполнял пуск ракет. В тактике этих истребителей утвердилась ракетная атака на догоне, при срыве которой противники теряли зрительный и радиолокационный контакт, а бой начинался снова с поиска цели. На смену групповым пришли одиночные действия, начиная со взлета и кончая посадкой.
В связи с ростом возможностей управляемых ракет по перехвату скоростных и высотных целей с истребителей «за ненадобностью» были сняты пушки — надежное оружие ближнего боя. Считалось, что авиационная артиллерия представляют собой устаревшее оружие, не имеющее перспектив дальнейшего развития. Роль основного средства поражения воздушных и наземных целей отводилась управляемым ракетам. В очередной раз теория разошлась с практикой, и, к сожалению, не без ущерба для последней.
Опыт Вьетнама и Ближнего Востока (конец 60-х — начало 70-х годов) лишил перехват господствующего положения в тактике истребителей, пришлось возвратиться к групповым маневренным боям. Пушки в тот период оказались единственно эффективным средством поражения маневрирующей воздушной цели, а также стрельбы на малых дальностях, на которых пуск ракет был невозможен из-за высоких перегрузок, развиваемых в манёвренном бою. Свою роль сыграло и то, что после пуска ракет лишенный пушек истребитель оказывался безоружным (в начале Вьетнамской войны даже появилось предложение оснастить МиГ-21ПФ хотя бы пулеметом ШКАС «на крайний случай» или более мощным крупнокалиберным А-12,7). Однако с возвращением ближнего маневренного боя на истребители вернулись пушки. Так с пятилетним опозданием (после принятия на вооружение в 1959 г.) в качестве штатного вооружения на самолетах истребительной авиации появилась 23-мм автоматическая пушка ГШ-23. На МиГ-21ПФ, ПФМ и С пушка подвешивалась в съемной гондоле ГП-9 под фюзеляжем, а с 1969 г. на новых модификациях МиГ-21 и МиГ-23 использовалась в качестве встроенного вооружения.
На истребителях пушки ГШ-23Л, оснащенные локализаторами, устанавливались на рационально скомпонованных лафетах, где размещался и патронный ящик. При обслуживании, перезарядке или замене пушки лафет опускался вниз с помощью лебедки, открывая хороший доступ к оружию. ГШ-23Л также устанавливалась на фронтовом бомбардировщике Як-28. Помимо защиты обшивки самолета от пороховых газов, локализаторы ГШ-23Л играют также роль дульных тормозов, снимающих 10–12 % отдачи.
ГШ-23 стала основой оборонительного комплекса бомбардировщиков Ту-22М, Ту-95МС и военно транспортного Ил-76. Эти самолеты имеют унифицированные кормовые установки УКУ-9К-502 с блоком спаренных пушек, прицельной станцией и электромеханическими приводами. Пушки в них не несут локализаторов для уменьшения аэродинамических нагрузок и изгибающих моментов на стволы подвижного оружия. В облегченной установке УКУ-9К-502М самолета Ту-22М3 была оставлена одна ГШ-23, смонтированная «на боку» с вертикальным положением стволов для уменьшения миделя установки.
Как известно, новое — хорошо забытое старое. Погоня за увеличением скорострельности заставила конструкторов обратиться к системам Гатлинга с вращающимся блоком стволов, изобретенной ещё в XIX веке и использовавшейся в первых псевдо-автоматических артустановках, автоматическая стрельба из которых достигалась с помощью вращения блока стволов вручную. Стволы такого оружия собраны в единый пакет, который при стрельбе вращается в неподвижном кожухе вокруг оси, параллельной стволам. Каждый ствол имеет свой затвор, скользящий в направляющих. На внутренней цилиндрической поверхности кожуха, охватывающего блок, имеется замкнутый криволинейный паз (копир), в котором скользит ролик затвора. При вращении блока стволов затворы, вращаясь вместе с ним, совершают одновременно возвратно-поступательное движение в направляющих. При этом движении каждый затвор производит плавное досылание патрона в патронник, запирание ствола на время выстрела, отпирание, а затем экстракцию гильзы.