946年6月，通用电气公司（GE）承包了火神计划后，研究小组在加特林机枪的原有设计上增加一个电动机，结果初期试验时就已经把射速提高到约4,000发/分。经过进一步的研制和改进，通用电气公司在1950年向军方提交了10具.60口径的T45 A型原型机炮供评估。经过进一步的试验和改进后，又在1952年时提交了33具T45 C型原型机炮，C型原型机炮系列中有.60、20mm和27mm等多种不同口径及不同的炮管数量。在经过大量试验后，美国军方选定了其中的六管20mm口径型（T171型）继续改进。最后在1956年，美国陆军和美国空军一起把T171正式定型为M61“火神”。
M61“火神”炮最早用于美国空军的F-104和F-105，然后是F-106、F-111、F-4和B-58。现在，无论是空军的F-15、F-16、F-22，还是海军的F-14和F/A-18都以M61“火神”炮为制式武器，主要用于近距离（2,000英寸，约600米左右）的空对空射击，在最高射速时，每秒可发射出100发弹。M61“火神”炮配用的炮弹主要有M53穿甲燃烧弹、M56高爆燃烧弹、PGU-28系列远程弹药（射程比M53/M56系列提高三倍）、M55A1/A2易碎练习弹等。
M61“火神”炮的射速最高可达7,200发/分，但通常是设置在4,000至6,000发/分使用。由于射速极高，弹链在高速拉扯下极容易变形、弯折甚至断裂导致卡壳，因此早期的M61故障率较高。从M61A1开始采用电动无链供弹系统，可靠性便大为提高。在无链供弹系统中，炮弹都存放在一个鼔形装置内，弹鼓内安装有一个阿基米德螺旋杆，弹药顺着螺旋杆排列。当螺旋杆旋转时，弹药就被“挤”到输弹带中，一直送到航炮内，这原理就像绞肉机。而最新的M61A2采用较薄的炮管，以减轻重量。
M61“火神”系列机炮不仅成为了美国空军战斗机的制式武器，而且也被用于防空系统，例如陆军的M161和M163地面防空炮，或海军舰艇上的“密集阵”近距离武器系统（Phalanx CIWS）。
M61还有一种特殊的内能源型号，被美国空军命名为GAU-4/A（陆军名M130），其导气装置安装在6根炮管的其中3根上。这种型号的重量比外能源M61还重了10磅（约4.5kg），而且不需要增加供电系统，所以美国空军把GAU-4/A应用到机炮吊舱上，命名为SUU-23/A。GAU-4/A虽然省电省重，但由于动力不足，经常出现故障。
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