Początkowo zamierzano uzbroić nowe okręty w działa kalibru 155 mm w wieżach trzydziałowych (zdjęte z krążowników typu Mogami), jednakże ograniczenie wielkości okrętów wymogło zastosowanie wież dwudziałowych. Ostatecznie zdecydowano się na sześć dział mało typowego dla ówczesnej japońskiej marynarki kalibru 152 mm. Dzięki kątowi podniesienia do 55°, mogły one w niewielkim stopniu służyć do zaporowego ognia przeciwlotniczego. Wyrzutnie torped znajdowały się w osi podłużnej okrętu (rzadkie rozwiązanie na krążownikach), dzięki czemu mogły wszystkie strzelać na jedną burtę. Opancerzenie było stosunkowo lekkie, wystarczające do ochrony przeciw działom niszczycieli; stanowił je pas burtowy chroniący siłownię (grubości 55 mm) i komory amunicyjne (50 mm), pokład pancerny grubości 20 mm oraz lekkie opancerzenie 25 mm wież artylerii.
Krążowniki typu „Agano” były udanymi okrętami, lecz z uwagi na ograniczenie wielkości z powodu postawionych im zadań, były nieco słabiej opancerzone i miały mniejszą liczbę dział od większości nowych lekkich krążowników budowanych od połowy lat 30. Były one porównywalne pod tym względem z brytyjskim typem Arethusa i holenderskim Tromp, o podobnym przeznaczeniu, który jednak był jeszcze mniejszy i słabiej opancerzony.