《兵录·火攻药性》中记载有“火药配方”数百种，说明了明代匠人已掌握了火药的组配规律。茅元仪著《武备志·火药赋》、唐顺之《武编·火》、焦勖《火攻挈要》等兵学典籍，都指出了火药具有“硝性竖而硫性横”的特点，并对不同品种“火药”的性能和功用研究得非常清楚。这是徐光启有信心改良“火药”的原因。
何汝宾在《兵录》中指出：“性直者主远击，硝九而硫一；性横者之爆击，硝七而硫三。”这说明当时的匠人已非常善于利用火药的特性，努力寻找火药配置的最优方案，力图最大程度发挥火药和火器的攻击效能。因此，明朝火药制造技术提高，火药质量比宋元时期有明显提升，全靠匠人反复探索，可歌可泣！
历史发展到了明朝，使得“火药武器”种类进一步增多，初步形成了多种“火器”品种群。如“手铳”即“qiāng • zhī”类，既有“单管枪”，也有“多管枪”，还有“长枪”和“短枪”。“单管枪”分为“无敌手铳”、“快枪”、“连子铳”、“剑枪”、“千里铳”等；“多管枪”则从双管、三管、四管，直至数十管。至于大口径的“碗口铳”相当于炮了。
再如“火炮”，可分为“轻型火炮”和“重型火炮”。“轻型火炮”分为“虎蹲炮”、“旋风炮”、“飞礞炮”等；“重型火炮”则分为“大将军炮”、“威远炮”、“攻戎炮”、“千子雷炮”、“灭虏炮等”、“弗朗机炮”、“红夷大炮”等。
“火箭”分为“单发火箭”和“多发火箭”，其中的“单发火箭”又分“大筒火箭”和“后火药箭”等；“多发火箭则”分“神机箭”、“火弩流星箭”、“七筒箭”、“百虎齐奔箭”等。在守城大战中，“火箭”能给敌人带来重大伤亡。
爆炸性火器也有多个品种，可分为“万人敌”、“慢炮”、“地雷”、“水雷等”。不仅如此，就连最早的“定时炸弹”也已研制成功，被当时的明军“神机营”称为“慢炮法”、“火线至一二时才发”，且已具备较大杀伤力。
后来，嘉靖年间由欧洲葡萄牙人传入的“佛郎机”与“火绳枪”，也促进了明朝“国产火器制造业”的进步，并带动了“qiāng • zhī”研发水平的提高。明朝官府无论是在仿制西方先进火器方面，还是在改进传统制造工艺方面，都下了大力气，使得各种火器的科技含量大大增加，品种得到丰富，且军队的装备也随之得到更新。
明代中期的“火箭”既有利用弓弩发射的火药箭，也有利用火药燃气反冲力推进的火箭矢。明朝的管型火器已经与近代枪炮越来越接近，尤其是到了明朝中后期经常与外敌交战，使火器在性能上有极大提高。
有的火器品种不仅被改进成连发，而且附带瞄准功能，安装了可有效防止后坐力的装置。爆炸性火器也有长足发展，形成水、陆等多个门类。明朝对燃烧性火器研究力度相对偏弱，但也涌现出很多新品种。
来自明代的兵书中，有关火器、火药的论著为数甚多，流传后世的有十多种。明朝末年，内忧外患加剧，就连“火器”制造技术也被西方超越。于是，明朝官府开始公开甚至大量引进西洋大炮，如“弗朗机”、“红夷大炮”等。当时，有些关于火器的著作也是直接从西方翻译得来，仅是对西方科技理论的模仿而已。
这些著作难称完善，正如当时人所总结的那样：“其中法则、规制，悉皆西洋真传，然事关军机，多有缜密，不详载不明言者，以致不获兹技之大观。”在当时，利玛窦、汤若望、南怀仁等西洋传教士都留有关于“制炮技术”的著作。品种各异、主题多样的火器类著作，随着国内古代火药研究学者的努力陆续涌现。
这些论著或研究“火器”的制造与使用，或探讨“火器”操作与训练，或总结战术与阵法，极大地改变了明代“兵学”的面貌。在整个“明朝火器”制造与使用的理论著作中，影响深远的专著有《火龙神器阵法》、《火攻挈要》、《神器谱》、《西法神机》等，都专门论述了如何制造“火器”并用来大规模装备和训练军队。
此外，《武编》、《纪效新书》、《练兵实纪》、《武备志》、《大明会典》、《兵录》、《筹海图编》等著作，也都从不同的角度，对火器的制造与使用原则等，进行了较为系统的阐述。
《火龙神器阵法》对利用“火器”发起进攻的方法、“火器”的制造以及“火药”的配制等，都有较为详细的记载。《火攻挈要》为焦勖根据汤若望传授技术所撰，集中记载了明朝时期“火器”技术成就，大量吸收西方造炮技术的先进成果。作者称该书集“名书之要旨，师友之秘传，及苦心之偶得”，在当时影响力很大。
《神器谱》也是一部“火器”类专著，其中对“火绳枪”的制造与使用有详细记录，并反映出明朝中期“单兵枪械|”的研制和使用水平。《西法神机》则是明朝知识分子较早全面介绍“西方火器技术”的专著，反映出明末学习和引进西方先进科技的情况，也是徐光启及其西洋助手敢于挑战“线膛枪”与“线膛炮”的灵感来源。
除此之外，明朝时期的一些综合性兵书也对“火器”有所关注。比如《纪效新书》和《练兵实纪》的作者就是抗倭名将戚继光，其对嘉靖年间所创制的“虎蹲炮”、“地雷”等新式“火器”情况均有较为详细的记录。
《筹海图编》则重点介绍了明军的海战武器和使用方法等；《兵录》辑录了明朝吸收借鉴西方国家火炮制造和使用方法的情况。这些积淀成了倔强老头儿徐光启敢于直面困难，屡次向皇帝伸请练兵的底气。
而被称为古代军事百科全书的兵学巨著《武备志》，更是辟有16卷的篇幅记载了180余种火器，不仅记录了各类火器的形制和构造，简要说明其使用方法，并还对古代火器发展的成就有着全面详实的记录。
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