M134的启动方式是用24～28V直流电源驱动，工作电流100A，起动电流300A。其工作过程如下：
首先闭合总电源开关，然后按压握把上的击发按钮。通电后，电机运转，通过齿轮传动，旋转体和六根枪管一起作旋转运动。同时，旋转体后齿轮带动供弹机齿轮转动。
每个枪机都随着旋转体转动，同时由于各枪机的滚轮都受机匣内表面的曲线槽的约束，于是它们又沿着各自在回转体上的导槽作前后直线运动，从而完成一系列动作。各枪机依次从导板端部获取一发枪弹，而后枪机滚轮沿曲线槽向前运动，推弹入膛。在机体上的闭锁斜面的作用下，机头回转闭锁。与此同时，击针尾端的曲拐状突起则受旋转体中S形击发导槽的**，使击针处于待发状态（击针簧被压缩）。当枪机随旋转体转至正上方位置（12点钟位置）时，机头完成闭锁，击针曲拐状突起从S形导槽中解脱，击发枪弹。
机匣内表面曲线槽的前部有一段直槽，枪机在这段直槽内运动时，一直保持闭锁状态，即枪机只随旋转体转动，而不能开锁和后退， 由此起到击发后的机械保险作用。
当枪机滚轮越过曲线槽的直槽段之后，就进入了曲线槽的反向部分，机体后退，带动机头回转开锁。而后整个枪机带动弹壳后退，完成抽壳出膛的动作。枪机后退的同时，仍随旋转体旋转。当转至下方位置时，导板使弹壳脱离旋转体，弹壳随之向下抛出。
至此，一个枪机就完成了360°的自动循环，并准备获取另一发枪弹。六个枪机依次重复上述动作。
M134的主要存在问题有以下几点：1)耗弹量极大；2)枪管温升问题突出。由于枪管较轻(比一般重机枪的枪管还要单薄)，射速又高，因此容易出现枪管温升过高而破损的事故，甚至会危及飞机本身的安全。为此，后来在枪上加装了红外警报器，在枪管温升过高时即自动停射；3)虽然该枪故障率甚低（小于万分之一），但勤务性却远不如一般武器。其原因主要是结构复杂、分解结合相当困难，所以一旦出现故障，就难以及时排除。从体积和重量上来说，一挺M134比六挺同样口径的单管机枪要小，重量也轻，但它所配用的外部电源、控制系统、容弹及输弹系统等却相当庞大，因而大大限制了该枪的使用范围。
美国空军的GAU-2B/A型速射机枪，美国陆军和美国海军改装后也大量采用。在最近几年中，美国海军已经开始使用GAU-17/A型来替换服役时间较长的各型25毫米（1.0英寸）链式弹药机枪和0.50英寸口径重机枪。美国陆军的M134型能非常容易的改进用来射击其它的较小口径弹药，像是XM214型5.56毫米“袖珍型-速射机枪”。
