清軍在兩次鴉片戰爭中的失敗，使國家和人民蒙受深重的災難，一些具有改革思想的人接受和繼承魏源「師夷長技以制夷」的理論，主張興辦軍事工業，仿造歐洲的槍炮艦船，改善國家武備，進行軍事自強。清朝的官員如曾國藩、左宗棠、李鴻章等人也支持這些主張。由於這些主張有利於維護清王朝的統治，所以朝廷採納了這些主張，並將其作為一種國策於十九世紀六十年代初開始推行。從1861年11月曾國藩創建安慶內軍械所，到1911年的五十年中，清廷在全國許多地方先後興辦了江南製造總局、福州船政局、漢陽兵工廠等四十多個兵工廠，雖然它們在規模上各有大小，品種和產量各有多少，興辦時間的長短各不相同，有的時興時廢，有的倒閉夭折，成功率不高。但是他們的興辦確是中國軍事工業從手工製造向機械化過渡的重要標誌，為此後機械化軍事工業的發展，奠定了初步的基礎。

製造新型黑色火藥

由於自同治初年（1862年）起，清軍使用的歐式槍炮逐漸增多，原有用手工配製的火藥已不能滿足要求，故在1867至1884年間，於天津、上海、山東、南京、廣州、浙江等兵工廠內設置了火藥廠，採用從歐洲所購製造火藥的成套機器設備，如提硝、蒸硫、焙炭、碾硫、碾硝、合藥、碾藥、碎藥、壓藥、成粒、篩藥、光藥、烘藥、裝藥等機器製造火藥。這些火藥廠都以蒸汽為動力，按照歐洲火藥廠的工序進行流水式生產，既提高了產量，又改進了性能，成為優質粒狀發射火藥。硝硫炭在所製火藥中的比例有兩種，分別為：75％、10％、15％ 和 75％、12.5％、12.5％，與國際標準火藥配方大致相同。在上述幾家火藥廠中，上海江南製造局火藥廠所製火藥多供應江南駐軍使用。天津火藥局產量較高，1876年的日產量已達到3000磅，供北洋各軍使用。當時用機器設備製造的黑色火藥，部分地滿足了清軍作戰訓練的需要，減少了白銀的外流。

製造無煙火藥

無煙火藥是槍炮在發射彈藥後不產生黑色煙霧的火藥。它們是將植物纖維素浸泡在硝酸溶液中，經過化學反應後生成的化合火藥，不同於以硝硫炭三種原料拌和的混合火藥。無煙火藥有硝化棉和硝化甘油兩大類，硝化棉無煙火藥由法國工程師維列於1884年製成，它們在點火後全部生成 CO2、CO、H2、N2 和水蒸氣，所以氣體量大，是等量黑色火藥所生氣體的三倍，很快被用於製造槍炮彈。硝化甘油無煙火藥由瑞典工程師諾貝爾於1888年製成，不久被一些國家採用。中國在1881年已試製成硝化棉無煙火藥，於1895年開機進行批量生產。上海江南製造局無煙火藥廠在1895至1904年的十年中，共製無煙火藥40萬6千磅，供製造槍炮彈用。黑色火藥與無煙火藥的大量製造，使中國火藥工業在三十年的時間內擺脫了落後狀態，基本上達到了當時世界無煙火藥的製造水準，除規模和產量不及歐美的大兵工廠外，在時間上也只晚十年左右，這是難能可貴的。

製造各型步槍

當中國軍用槍自康熙年後停滯不前時，歐美軍用槍卻在多方面作了改進：槍膛從滑膛改成刻製膛線的線膛，彈藥從槍口裝填改成從槍管後部彈倉裝填，從火繩點火發射改成用擊針撞擊彈底火帽發射，從每次射擊單發子彈改成多彈連射。上海江南製造總局槍廠即從十九世紀六十年代開始，仿製歐美不斷發展的步槍。

製造各型火炮

當中國火炮自康熙年後始終徘徊在紅夷炮的水準時，歐美的火炮卻從前裝滑膛炮經後裝線膛炮發展至管退炮（發射後只是炮管在炮架上反衝後退的火炮）。上海江南製造總局炮廠即從十九世紀六十年代開始，仿製歐美不斷發展的火炮。