AK-176艦炮有三種瞄準方式。1、由火控系統控制，通過隨動系統進行高低和方向全自動瞄準。2、用KA-221型“聚光鏡”瞄準具進行半自動瞄準。3、用雙聯瞄準裝置進行手動瞄準。
當火炮工作在全自動和半自動瞄準方式下，由瞄準隨動系統控制火炮對目標的自動跟蹤。該隨動系統由2套分系統組成，壹套用於艦炮方向跟蹤瞄準，另壹套用於艦炮高低跟蹤瞄準。了套分系統的基本組成大致相同，均由受信儀、整流器、電樞箱、測速發電機、執行電機、擴大機等設備組成。
如果艦上火控系統失靈或未配置配套的火控系統，可用“聚光鏡”瞄準具控制隨動系統帶動火炮進行瞄準跟蹤。該瞄準具是壹個帶獨立瞄準十字線的望遠鏡，安裝於炮塔內右側。
在實施瞄準射擊時，壹名瞄準手操縱瞄準具進行方向、高低半自動瞄準跟蹤，另壹名瞄準手接受作戰中心的電話指令，配合高低、方向的操作，計算確定射擊諸元。
在隨動系統失靈或斷電時可用手動操作的雙聯瞄準裝置帶動火炮對岸上和海上目標以及空中低速飛機實施射擊。該瞄準裝置分為大致相同的兩個分裝置，對稱安置在艦炮托架的左、右兩側。
其視界角為20°，高低瞄準範圍-15°～+85°，方向瞄準範圍由艦炮回轉範圍確定，放大倍率3.6倍。在使用時，需打開炮塔前部的左、右瞄準窗口，2名瞄準手操縱瞄準鏡，搖動手輪，直接瞄準，每個瞄準手腳下有壹個腳踏擊發板，隨時按指令實施射擊。