對輪式裝甲車輛武器系統的改進主要表現在增大武器口徑，配備新的彈種等方面。

在50—60 年代，輪式裝甲車一般安裝的是7.62毫米或12.7毫米機槍。隨後，為了提高車載武器的威力，有的輪式裝甲偵察車的武器改裝為20毫米機關炮或90毫米火炮，有的甚至還安裝了105毫米火炮。如英國「費列特」4X4裝甲偵察車的改進型，就是用20毫米機關炮取代了原有的7.62毫米機槍，並命名為「費列特」80式；法國陸軍於1979年年底開始裝備的AMX-10RC輪武裝甲偵察車的主要武器是1門105毫米火炮；德國TPZ-1和「禿禿鷹」兩種裝甲人員輸送車中有的變型車上裝有20毫米機關炮。對於80年代以來興起的輪式步兵戰車來說，武器系統配備的大多是20~25毫米的機關炮，有的還配備有12.7毫米或7.62毫米機槍作為輔助武器。

為適應不同用途的需要，輪式裝甲車輛經過適當改進，還可作移動式武器平臺來使用，可安裝迫擊炮、高射炮、反坦克導彈和防空導彈等不同的武器系統。

為提高輪式裝甲車武器的威力，除增大口徑外，還需配新的彈種。如法國AML90輪武裝甲車的90毫米火炮，最初其反坦克彈種僅有破甲彈。後來，其出口型車配備的這種炮還可發射曳光尾翼穩定脫殼穿甲彈，大大增強了其對坦克的攻擊能力。

為了進一步提高輪式裝甲車輛的攻擊威力，有的還增裝了激光測距機和穩定裝置，以便提高輪式裝甲車輛武器系統的首發命中率和行進間射擊能力。例如，法國AML90 輪武裝甲車的改進型則應國外用戶的要求配備了激光測距機。