1、威力小，25毫米口徑對美軍裝備有裝甲保護的飛機作用非常有限，二戰後期作戰更明顯，常常見到美軍的攻擊機帶著幾個25毫米的窟窿安全返航。
2、射程短，96式25毫米機關炮的射高只有3000米，對正在俯沖攻擊的轟炸機來說是沒用，說明白的就是看到轟炸機俯沖投彈後，25毫米炮才開始還擊，對付魚雷機也只能做到驅趕的作用。
3、由於使用15發固定的彈夾供彈方式，每次換彈夾必須停止射擊，使防空效率大打折扣。
只有理論射速的三分之壹不到，為此日本海軍在使用三聯裝96式的防空炮作了規定，就是作戰時壹門射擊，壹門待發，壹門裝彈的方法，在熟練的炮手下可以使射速達到120-180發/分，但這種方法犧牲了數量上優勢，比如1945年的“大和”號戰列艦裝備了50門96式25毫米三聯裝機關炮（合***150門），如果在防空作戰時按照上面的規定方法只有50門的在同時開火，對美軍的飛機飽和攻擊非常吃力。所以美軍飛機很容易突破日軍軍艦的防空火力網。
4、96式防空機關炮無安裝裝甲保護，這主要考慮到如果安裝裝甲保護會增加軍艦的重量和穩定性，不利於軍艦的機動航行，這意味著犧牲了炮手的生命。
日本在太平洋戰爭爆發後也認識到96式防空機關炮的性能不足之處，於是開始研制出更先進的防空火力，但技術和研制的經費等問題，使96式防空機關炮成了二戰中日本唯壹的標準防空機關炮。