19世纪在枪械技术方面带有革命性的改进，是火帽和圆锥形子弹的发明与应用。1807年，苏格兰牧师亚历山大·福赛思在研究雷酸汞的基础上进一步发明了雷汞。这种雷汞用锤一击即可爆炸，爆炸时火星通过火门引燃枪管中的发射药。1814年出现了用这种雷汞制造的火帽，起初是以扶、锡为材料，后来改用铜。1840至1842年，这种火帽被装于枪、炮中，从此便成为点燃发射药的基本装置。火帽的发明，使步枪成为在任何气候下都可以便用的武器，而且大大减少了不发火的情况。在此之前，隧发枪大约每射击7发子弹便瞎火一发；火帽应用后，则降低为约200发才出现一发。
火帽的发明，推动了子弹的革新。开始，火帽是与子弹分开的，使用时将火帽安装在武器击锤下面的火门上。1823年，英国的诺顿上尉设计了一种圆锥形子弹。这种子弹有一个中空的弹底，发射时它可以自动膨胀，封住枪膛，但英国政府没有采用。1849年，法国人米尼在此基础上设计了一种米尼式子弹，随即，法国、美国也几乎同时造出了第一批完整的子弹。这种子弹将火帽与弹壳、弹头合为一体，弹壳为特制铜等软硬适度的金属制成，且有爆炸复合装置加以保护，通过枪门上的撞针撞击发火。圆锥形子弹发明前，来复枪由于装药困难，射击速度比滑膛枪慢。新发明的子弹形体较小，不仅便于射手用各种姿势迅速装填，每分钟可发射6至7发；而且由于射击后弹头体积膨胀，紧嵌入枪管的来复线中，获得很大的旋转速度，加上空气阻力小，从而大大提高了来复枪的射击精度，增大了射程。有人曾经对当时的滑膛枪与来复枪的射击效果做过试验，结果表明：在200步距离处射击，前者所费子弹相当于后者的2倍，300步处为5
倍，400步处至少倍。超过400步射击距离，滑膛枪已完全失效，而来复枪在800码处还可射击较大的目标；在1000码处，弹丸还有足够的末端能量，可穿透4英寸厚的软质松木板。因此，有人说，与当时的其它轻武器或冷兵器相比，每个握有来复枪的士兵等于拥有一门可达同样有效射程和最大威力的火炮。正因
为如此，精度高、射程远的来复枪也就最终替代了精度差、射程近的滑膛枪，成为步兵的基本武器。有的军事评堆家认为，在1850年至1860年间发明的来复枪和圆锥形子弹，与这前后出现的任何新武器技术相比，都具有最深刻的直接革命性影响。
19世纪在枪械技术方面的另一项重大发明，就是连发炮也即机枪的间世。击针后装线膛单发枪虽然较之前装滑膛枪优越，但发射时仍需将子弹逐发装入枪膛依次射击，于是一些人便尝试创造连发枪。1862年，美国的加特林发明了一种6管手摇机枪，用6支口径为147毫米的枪管安放在枪架上，射手转动曲柄，枪管依次发射。由于这种机枪射速快、火力强，所以一经发明便在美国南北战争中发挥了很大作用。1884年英籍美国人马克沁在前人研制活动枪机的基础上，首创了利用火药燃气能量完成枪械各机构的自动动作，试制出一挺枪管短后坐自动方式的机枪，并获得专利。由于成功地利用枪管的后坐力自动退出弹壳，又自动重新装弹入膛，使其射速大为提高，达到600发／分钟以上。马克沁机枪口径1125毫米，使用水冷却方式，用保弹带供弹，射程为2400码，全重约52公斤。马克沁重机枪的研制成功，开创了自动武器的新纪元，马克沁因此被后人称为“自动武器之父”。
机枪的出现，标志着枪械技术的发展进入了一个新阶段。
19世纪后期世界著名步枪主要参数
装备年代名称
口径（）
枪重（kg）
弹丸重（克）初速
（米/秒）
有效射程（米）
最大射程（米）
1871英国亨利－马梯尼11.434.131.14113001200
1871德国老毛瑟11.154.6825435600
法国哈乞开斯11.635358100800
美国黎意11.094.09273583001000
1877奥地利韦恩德尔11.1524438
比利时培来10.163.7738345200900
1881塞尔维亚步枪10.154.522.1525
1888德国老毛瑟7.923.814.646384001600
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