Um artilheiro de cauda opera a arma mais para trás em um avião militar. Protegendo a aeronave contra ataques pela retaguarda, o artilheiro da cauda dispara ao se aproximar da aeronave inimiga e alerta os outros artilheiros sobre quaisquer ameaças iminentes que se aproximam da retaguarda. Comumente equipado com duas metralhadoras calibre .50 ou uma metralhadora elétrica Gatling, o artilheiro da cauda possui poder de fogo suficiente para impedir a maioria das ameaças. A precisão da pistola montada na cauda é tão grande que muitos pilotos não desejam envolver nenhuma aeronave equipada com essa pistola. Nas missões de bombardeio, a posição da pistola de cauda também registra o sucesso e a precisão do bombardeio à medida que o avião se afasta do alvo.
Um avião é tipicamente mais vulnerável por trás, já que o piloto geralmente tem pouca ou nenhuma visão de se aproximar da aeronave por trás. Ao colocar um atirador de cauda na parte traseira do avião, a aeronave atacante deve enfrentar uma série de balas se tentar derrubar o avião com um ataque traseiro. Ao contrário de um artilheiro de cintura que deve levar em consideração sua mira em um avião em movimento rápido, o artilheiro de cauda é capaz de disparar diretamente em uma aeronave que se aproxima, resultando em uma taxa de acerto e morte muito melhor.
A posição de artilheiro da cauda também é responsável por avisar os outros membros da tripulação de qualquer aeronave ou formação de avião que esteja se aproximando do avião pela retaguarda. Este aviso avançado do atirador virado para trás permite que a tripulação prepare suas armas e seja alertada sobre o ataque que se aproxima. Em virtude de ter a melhor visão de um alvo quando o avião sai da área de destino, o atirador de cauda registra os ataques da bomba, calcula o dano ao alvo e muitas vezes tira fotografias da área de destino. Essas fotos e relatórios são comumente usados para determinar os requisitos para as greves de retorno em um destino.
Infelizmente, a posição do atirador de cauda também é uma posição muito vulnerável, pois as aeronaves que se aproximam conseguem disparar diretamente para a parte traseira do avião. Na falta de blindagem pesada, o artilheiro de cauda é frequentemente uma das primeiras vítimas da tripulação da aeronave. Isso também é verdade quando um avião é atingido por um incêndio no solo ou a tripulação é forçada a sair por qualquer motivo. A posição apertada na cauda do avião dificulta ou impossibilita o artilheiro traseiro escapar pela escotilha traseira. Especialmente difícil é a fuga de um avião giratório, pois a inércia torna quase impossível para o artilheiro sair do avião.