La sorprendente derrota ante la República de Irlanda en su último partido, durante el cual el capitán Cristiano Ronaldo fue expulsado, significó que necesitaban ganar el domingo para asegurarse la clasificación.
Tuvieron un comienzo ideal cuando Renato Veiga cabeceó a gol al inicio del partido tras un tiro libre del centrocampista del Manchester United, Fernandes.
Eduard Spertsyan igualó el marcador para Armenia con un remate a quemarropa en el minuto 18, pero a partir de entonces Portugal tomó el control.
Goncalo Ramos marcó 10 minutos después, antes de que Neves anotara y luego consiguiera su segundo gol del partido de tiro libre.
Portugal marcó el quinto justo antes del descanso cuando Ruben Dias fue derribado dentro del área y Fernandes transformó el penalti.
Los goles continuaron en la segunda mitad cuando Fernandes marcó con un disparo raso y luego convirtió de nuevo desde el punto de penalti después de que Carlos Forbs recibiera una falta.
Neves marcó su tercer gol y el octavo de Portugal cuando dirigió el balón al fondo de la red desde el centro del área, antes de que Francisco Conceição anotara a segundos del final para sellar la gran victoria.
Con la clasificación automática ya asegurada, la expulsión de Ronaldo contra la República de Irlanda significa que se perderá los dos primeros partidos de Portugal en el Mundial del próximo año.