1164型巡洋舰舰上的反舰作战装备主要有:8座双联SS-N-12“沙箱”反舰导弹,用鱼雷管发射的T3-31 或T3CT-96反潜反舰两用鱼雷以及53-68型核鱼雷,1座双联130毫米舰炮等。SS-N-12主要用于打击敌航空母舰和其它大型作战舰,它是光荣级最重要的对舰武器。该型导弹弹长11.7米,弹径0.88米,导弹在无中继制导时射程为50千米,在有中继制导时为550千米,飞行速度为1.7~2.5马赫,发射质量4800千克,战斗部重500千克,并可与核装药互换。导弹采用惯导+中继修正+主动雷达未制导方式,须依赖舰上装设的卫星数据接收系统和卡-27直升机进行中继制导。该型导弹具有射程远,飞行速度快、抗干扰强、战斗部威力大、命中率高、毁伤能力强等特点。
除SS-N-12反舰导弹外,该舰携载的反潜反舰两用鱼雷也可用于反舰,其中T3CT-96是一种十分先进的鱼雷,该雷重1800千克,战斗部装药250千克,动力装置为电机+银锌电池+对转桨,航速40/45节,作战深度2~400米,在攻击水面舰时,采用尾流自导方式,具有极强的抗干扰能力,命中率很高,另一型鱼雷53-68为核鱼雷,战斗部装药量为2万吨级TNT属战术核武器。该型鱼雷重量2000千克,航速45节,制导方式为直航式,无航迹,隐蔽件好,威力大,可用于对付大型水面舰。舰上的AK130毫米主炮主要用于对陆攻击,但对舰作战也是一件有效的武器。
1989年10月16日,本级舰的红色乌克兰号(苏联解体后改名为瓦良格号)实验性的换装P-1000“火山岩“(GRAU代号:3M70)长程反舰导弹,P-1000反舰导弹可视为P-500反舰导弹(北约代号:SS-N-12 沙箱)Mod.2型的改进版本。在规格上与P-500相似,同样为常规装药500千克/核装药350万吨当量战斗部,但换装了新型涡扇发动机和导弹姿态控制系统,使P-1000反舰导弹拥有更高的射程和突防能力。P-1000反舰导弹于1979年开始研发,1982年第一次试射,1983年实验性的装备苏联海军675MKV型巡航导弹核潜艇(北约代号:Echo class,回声级),1987年正式服役。