十九世纪，影响陆战很有意义的最早的技术改革是发明和应用火帽。几世纪以来，在战场上使用手中火器时的射击动作本身，是所有动作中最不可靠的。火帽出现后，就消灭了这种现象。燧发枪大约每射击七发子弹，要瞎火一发。火帽的应用，就使瞎火子弹降为低于每两百发出现一发。
然而，更为革命性的改进是圆柱锥形子弹，这使高度精确的远射程来福枪最终替代了精度差、射程近的滑堂枪，成为基本的步兵武器。在发明新子弹之前，来福枪的射击速度比滑膛枪慢，因为装弹很困难。由于火药气体对铅弹弹底凹部发生作用，使弹丸具有膨胀的特性。子弹形体小，便于装填，但射击后体积膨胀，紧嵌入枪管来福线中，获得最大转速以提高了精度和增大了射程。
如要使滑膛枪与来福枪射击效果相当，在200步距离处射击，前者需费相当于后者二倍的子弹，300步处五倍，400步处至少十倍。超过400步射击距离，滑膛枪已完全失效，而来福枪在800码处还可射击军队队形等大目标。在1000码处，弹丸还具有足够的末端能量，可穿透四英寸厚的软质松木板。
在1850-1860年之间发明的来福枪和圆锥形子弹与任何先后的新武器技术发展相比，都具有最深刻的直接革命性影响，即使20世纪出现的高爆弹、飞机、坦克对当代产生的影响都比不上当时的来福枪。主要理由是：因为轻武器与火炮和冷兵器相比，它的杀伤力突然提高了，除了山头或者山瘠挡住视线是个限制外，等于每个握有来福枪的步兵有了一门具有同样有效射程和最大威力的火炮。况且，炮兵人员更易受步兵火力杀伤。
早期火器的另一特点是后膛装填，此法当时久已废弃，19世纪的科学技术让它在古时无所作为的困境中解脱了出来。传统上，后膛武器的困难在于金属部分装填接合不严密，燃烧火药产生气体和火焰从后膛的缝隙中喷射出来。为了与19世纪后膛武器的发展相适应，终于发明了金属弹药筒，它连结弹丸、火药和火帽于一体。这种子弹用特制铜和其它软金属制成，爆炸受热后就会膨胀，能有效封闭向后逃逸的气体。后膛装填法使步枪手能够快速装弹，免得在敌力火下站立或暴露。
19世纪的新冶金学、化学和弹道学，是在火炮、尤其在重武器的发展中最终获得了辉煌效果的，至于要达到尽善尽美的程度，那是20世纪的事了。意大利的卡韦利于1846年制造第一门"线膛炮"，也是后膛装填，用的是盘旋的六角炮膛以代替旋转的来福线。
1859年的意大利战争中，证明拿破仑三世的线膛炮在射程和精度方面绝对优于奥地利的滑膛炮，但多数军队直到该世纪70年代才不再依赖滑膛炮。主要因为滑膛炮比试验中的火炮造价便宜，更加可靠。实际上，由于战场上新炮的有效射程受炮手视力限制，制造这种新炮并不真正合算，除非观察距离能大幅度增加。在美国内战中，线膛炮、滑膛炮，南北双方都用过，双方都同样喜好前装滑青铜"拿破仑"炮。这种便于使用的火炮，实际上是在欧州早已过时，在美国寿命也不长的12磅级榴炮。青铜性质较软，这一直是个严重缺点。人们将新的冶金技术结合膛内弹道学进行研究，才有可能利用了钢的坚硬和耐久的优越性。
来福枪本身既不是新冶金学又不是新弹道学的产物，因为靠来福线增加精度和射程的原理早已众所周知。但是十九世纪线膛武器的发展大大得益于上述两门知识的增长。随着技术的改进，又有了金属加工机械，就能空前提高镗孔精度，并在身管中刻划来福线。几世纪以来，制造手枪常常是熟练军械匠的任务，每一件武器他都是作为个人产品生产的，往往是一件艺术品。造枪的基本金属材料是锻铁，所用工艺通常是在芯管周围绑扎或焊接铁条。十九世纪，在纽约雷明顿枪炮厂，第一次用铸铁孔，制造出带来福线的身管。生产装备线也是雷明顿枪炮厂第一家发展的，它的基础是该世纪早期伊莱·惠特尼和其他人创导的零部件通用互换原则。人们运用弹道科学，设法对这个时期的新线膛武器进行了系统的试验，从而迅速积累并总结了对于弹丸性状等各方面的知识。
