Можно сказать, что за всю историю огнестрельного оружия не было периода столь стремительного и радикального преобразования, как XIX век, вместивший сразу несколько важнейших этапов его развития. Достаточно вспомнить, что в войнах начала века армии были вооружены дульнозарядными гладкоствольными бронзовыми и чугунными орудиями, стрелявшими круглыми ядрами, бомбами и картечью, дульнозарядными кремневыми ружьями, а основой его служил дымный порох. К концу же века армии были вооружены скорострельными стальными нарезными орудиями с бездымным порохом и удлиненными снарядами с мощными бризантными взрывчатыми веществами, магазинными винтовками, получили развитие первые пулеметы. Базой революционных преобразований в огнестрельном оружии стал стремительный прогресс в области металлургии, металлообработки, химической промышленности. Речь шла о качественном улучшении всех характеристик. Увеличению дальности и меткости стрельбы способствовал прежде всего переход к массовому нарезному оружию и удлиненным снарядам. Нарезные артиллерийские орудия имели дальность стрельбы почти втрое большую, чем гладкостенные. Показатели меткости стрельбы нарезных орудий на дальности около 1 километра были в 5 раз лучше.
На первые места тут вышли германские, британские и французские артиллеристы. Французы в 1858 г. приняли у себя нарезное дульнозарядное орудие, снаряд которого был снабжен выступами, ведущими его по нарезам ствола. Впервые нарезная артиллерия была использована во время Итальянской войны 1859 года, когда французская нарезная артиллерия продемонстрировала явные преимущества перед гладкостенной австрийской. В том же 1859 г. австрийцы ввели у себя подобную нарезную артиллерию, а в Пруссии приняли нарезные орудия и удлиненные снаряды со свинцовой оболочкой для ведения снаряда по нарезам и обтюрации пороховых газов. Тогда же британцы ввели у себя казнозарядные пушки Армстронга. В ходе войны 1866 г. прусские казнозарядные нарезные орудия превзошли австрийские дульнозарядные по скорострельности и дальнобойности. Крупп еще в 1847 г. продемонстрировал свою первую стальную пушку, изготовленную из тигельной стали, но переход к серийному производству стволов из литой стали потребовал отмеченных выше промышленных методов получения стали. Именно сталь позволила увеличивать дальность стрельбы, наращивая давление в канале ствола и длину ствола.
В 1865 г. на стальных казнозарядных пушках Круппа появился клиновый затвор. Во Франции Т. де Болье предложил тип поворотного поршневого затвора, принятый сначала для морских, а затем и для других типов орудий (крепостных, осадных, береговых, полевых). Широкое введение стальных нарезных стволов, быстро действующих затворов, удлиненных стальных и чугунных снарядов с медными ведущими поясками, металлических гильз для зарядов заложило основы новой артиллерии — скорострельной и дальнобойной.
Значительное влияние на развитие артиллерии оказала Франко-прусская война 1870–1871 гг., когда свое превосходство показали крупповские стальные казнозарядные пушки. В России инженер B.C. Барановский заложил принципы создания новой скорострельной артиллерии, разработав в 1872–1875 гг. орудие, сочетавшее стальной ствол, унитарный патрон, затвор с ударным механизмом и «упругий лафет» с противооткатными устройствами, поглощавшими часть энергии отдачи. Отметим и оптический прицел орудия. Но только в 1890-е годы, когда введение унитарных патронов с металлической гильзой и бездымных порохов сделало качественное увеличение скорострельности насущной реальностью, конструкторы широко обратились к принципам «упругого лафета», разделив лафет на станок и люльку, соединявшую станок со стволом через противооткатные устройства (тормоз отката и накатник). Профессор Михайловской артиллерийской академии А.В. Гадолин проделал большую работу по совершенствованию стальных орудий, развил теорию скрепления стальных стволов.