Для целей ПВО 133-мм орудия оказались менее пригодными. Большая досягаемость по высоте (почти 15 км) позволяла развивать эффективный огонь по высоколетящим целям. Сбить самолет удавалось крайне редко, но многие из них получали более или менее серьезные повреждения. Даже в ходе крайне неудачного боя "Принс оф Уэлс" с японской авиацией свыше половины атаковавших с высоты "Неллов" и "Бетти" имели осколочные попадания, но все они вернулись на базы, расположенные на большом расстоянии, что свидетельствует о незначительности повреждений. Зенитный снаряд имел механический дистанционный взрыватель (часовой механизм), достаточно надежный, но уже неэффективный по скоростным самолетам. Автоматический прибор установки дистанции располагался рядом с орудием и позволял быстро вводить скорректированные данные, но всегда с запозданием на один залп. Ни до войны, ни в ее ходе англичанам не удалось создать ничего подобного американскому радиолокационному взрывателю - единственному средству, позволявшему вести неприцельный по дальности, но при этом высокоэффективный огонь по воздушным целям.
133-мм спаренная установка Mk II
Еще хуже обстояло дело при стрельбе по низколетящим самолетам. Большая скорость сближения при небольшой дальности эффективного обнаружения атакующих торпедоносцев делала несущественными достоинства относительно крупнокалиберного орудия (дальность и вес снаряда), подчеркивая его недостатки (низкая скорострельность, большой вес, и, как следствие - малая скорость наведения в обоих плоскостях). Последний бой "Принс оф Уэлс" продемонстрировал это особенно наглядно. При отражении атаки низколетящих торпедоносцев 133-мм орудия могли сделать два-три нацеленных по направлению выстрела, практически без надежды на правильную установку по дистанции. В этом отношении они были не много полезнее любых других пушек среднего калибра, которые вели огонь по воде на постоянном прицеле в километре-двух от корабля, ставя завесу из всплесков и осколков. Ситуация ни в коем случае не исключительная, напротив, чрезвычайно характерная для линкоров всех стран (за исключением может быть США).
Система управления универсальным калибром по проекту состояла из четырех КДП HACS Mk III, расположенных по "схеме прямоугольника": по 2 директора с каждого борта на передней и задней надстройках. Однако уже при вступлении в строй оборудование заметно отличалось от проектного. Недостаток директоров для универсальных орудий, с одной стороны, и справедливое желание улучшить возможности ПВО с другой, привели к отклонениям от проекта. На первых двух единицах ("Кинг Джордж V" и "Принс оф Уэлс") были установлены по 4 директора HACS Mk IV с полной стабилизацией в двух плоскостях. Остальные корабли серии получили директоры HACS Mk V, отличавшиеся от предшествующей марки более просторными помещениями для установки радиолокационной аппаратуры, которая теперь органически входила в состав комплекса. (Директоры Mk IV оказались слишком тесными для размещения электроники). На "Энсон" в ходе модернизации 1944-1945 годов КДП Mk V заменили на следующую модель Мк VI, принципиально отличавшуюся от предыдущих, которые являлись последовательным развитием одной и той же схемы. "Энсон" стал единственным большим кораблем ВМС Великобритании, имевшим эту совершенную для своего времени систему.