Учитель целевой стрельбы гвардейского корпуса Гартунг переделал драгунское ружье в штуцер по той же двухнарезной системе. Получилось не хуже иностранных, да еще в три раза дешевле. В 1848 году штуцер Гартунга получили застрельщики гвардейских полков. Тогда же полковник Куликовский создал для штуцеров литтихских и Гартунга остроконечную пулю с двумя «ушками». В 1851 году был принят крепостной штуцер самого Куликовского со стержнем Тувенена, а вот стержневой штуцер Эрнрота того же года не прижился – был слишком дорог. Штуцеров вообще было так мало, что войска даже не брали их на маневры – боялись износить.

Ситуация на оружейных заводах постепенно ухудшалась: кроме нехватки «машин хорошего устройства» сдерживала зависимость станков от водяных колес (паровые двигатели внедрялись медленно), износ оборудования; поднять производство оружия никак не удавалось. На 1853 год в русской армии не хватало 532 313 ружей, 48 032 карабинов и 31 120 штуцеров. Три отечественных завода в 1853—1856 годах выпустили 362 992 ружья. Из срочно заказанных в Бельгии и Пруссии 55 000 ружей получить удалось только 9 184, а попытки купить штуцеры в США уперлись в сложности доставки.

В 1852 году был принят последний образец гладкоствольного пехотного ружья, к тому времени явно устаревшего. Единственным его достоинством была ложа, более удобная для прицеливания. Но солдат больше учили маршировать, чем стрелять. До 1853 года на обучение пехоты и драгун отпускали 10 патронов в год на человека, офицеров управлению огнем не учили вообще. Опыт Кавказа породил немало отличных стрелков и тактику стрелковой цепи, но основная часть армии этого просто не знала.

Крымская война стала столкновением нарезного и гладкоствольного пехотного оружия, которое было дульнозарядным, в основном капсюльным, примерно равным по скорострельности, отличие было в прицельной дальности. Срочное принятие нарезных образцов, переделанных из гладкоствольных, с «бельгийской» расширительной пулей мало исправило положение. На начало войны доля нарезных ружей в стрелковом вооружении русской армии в Крыму не превышала 4—5%, к концу войны – 13,4%. Во французской же нарезные ружья составляли около трети стрелкового оружия, а в английской – более половины. Французы имели стержневой штуцер Тувенена с прицельной дальностью 1 100 м, англичане – винтовку «Энфилд» Патент 1851 и 1853 годов с пулей Минье и прицельной дальностью до 1 000 ярдов (914 м). Их прицельный огонь перекрывал дальность русских ружей (раза в четыре) и гладкоствольных пушек, принося большие потери. В бою на Альме в сентябре 1854 года стрелки наступающего противника перебили офицеров и артиллерийскую прислугу русских частей. Печальным был и опыт Балаклавы, Инкермана и реки Черной. Русские войска поневоле начали вырабатывать новую тактику: залегать под огнем, активнее использовать земляные укрытия, действовать цепью. А изумлявшие англо-французов лихие русские штыковые атаки явились следствием слабости огня русских ружей.

Некоторые идеи подсказал противник. Под Севастополем у французского солдата взяли пачку патронов с «секретными» пулями системы начальника Венсенской стрелковой школы полковника Нейсслера. «Полушарная» пуля имела призматическое донное углубление, в канал ствола входила с зазором, при выстреле расширялась, это повышало обтюрацию газов. Такие пули испытали в Севастополе и Петербурге. В 1855-м пулю Нейсслера приняли в русской армии. Дальность стрельбы ружья образца 1852 года возросла с 300 до 600 шагов. Это было последнее усовершенствование солдатского гладкоствольного ружья. Далее началась эра винтовки.

Пока большинство армий искало пути превращения дульнозарядных винтовок в массовое оружие, в Пруссии, стремительно развивавшей свою военную промышленность, решили принять еще и винтовку казнозарядную, и под унитарный патрон. Ее создателем был выдающийся оружейник И.Н. Дрейзе. Он нашел способ выполнить унитарный патрон и оружие под него на основе имеющихся технологий. Пуля в поддоне, порох и капсюль объединялись бумажной (папковой) гильзой, причем капсюль располагался в поддоне пули. Патрон вкладывался в патронник, запиравшийся продольно скользящим затвором. При спуске длинный ударник, смонтированный в затворе вместе с винтовой боевой пружиной, взводимый при перезаряжании, пронизывал бумагу и порох и разбивал капсюль. Ударник прозвали «иглой», а саму винтовку – игольчатой. В этой схеме были и недостатки. «Игла» ржавела и ломалась, затвор засорялся пороховым нагаром, для предотвращения прорыва газов через затвор приходилось ставить специальный обтюратор. Зато скорострельность выросла до 5 прицельных выстрелов в минуту и в обороне, и в атаке, исчезла опасность вложить подряд 2—3 заряда или не дослать пулю до пороха, заряжать и стрелять можно было из любого положения, затвор разбирался без инструментов, уход был проще.

Военное ведомство Пруссии в 1841 году купило патент, приняло 15,44-мм винтовку Дрейзе на вооружение и сделало ее одним из самых оберегаемых секретов. Этот секрет приоткрылся во время революционных событий 1848 года, когда толпа ворвалась в Берлинский арсенал. А с 1858 года игольчатые винтовки и карабины стали основными в прусской армии, отстранив системы Тувенена и Минье. Новое оружие, а также боевая дисциплина и инициатива командиров обеспечили успех в Прусско-датской (1864 год) и Прусско-австрийской (1866 год) войнах. «Гуманисты» чуть было не объявили Дрейзе слугой дьявола, как когда-то Шварца и Бэкона. Но уже в 1870 году прусские военные с неприязнью обнаружили превосходство французских игольчатых винтовок Шаспо 1866 года над старой конструкцией Дрейзе. Впрочем, судьбу Франко-прусской войны (1870—1871 годы) решили прусская артиллерия и нежелание французов драться.

Большой скачок в развитии оружия произошел во время Гражданской войны 1861—1865 годов в США. Имевшегося вооружения и поставок из-за рубежа не хватало воюющим сторонам, и в армию пошли новинки, в иных условиях пробивавшие бы себе путь не один год. Не все были удачны, но вот казнозарядные винтовки Шарпса с клиновым затвором и металлическим патроном очень понравились «метким стрелкам» X. Бердана, добавив немало аргументов в пользу казнозарядного оружия. Проявили себя и магазинные винтовки Спенсера и Генри.

Решить большинство проблем казнозарядного оружия и начать новую эру в истории оружия вообще позволили два нововведения – стволы из литой стали и унитарный патрон с металлической гильзой.

Ничто не определяло облик XIX века, особенно его второй половины, в такой мере, как металлургия железа и стали. Если в 1840-е годы стальные ружья и орудия Крупна казались расточительством, то внедрение в металлургию бессемеровского (1856 год), мартеновского (1864 год), а позднее и томасовского (1878 год) способов плавки обеспечило распространение прочных и вязких литых сталей. Нелишне заметить, что Г. Бессемер начал работы над новым способом выплавки стали, желая получить материал именно для новых систем оружия. Оружейные стали определили новое качество стволов и затворов, инструментальные – технологию производства.

Развитие металлургии цветных металлов тоже принесло свои плоды. То, что нельзя было довести до серийного производства в начале XIX века, к его середине стало вполне реальным. Еще в 1828 году французский оружейник К. Лефоше предложил унитарный патрон сначала с бумажной, а потом с латунной гильзой. У дна гильзы располагались капсюль и боек-«шпилька», выступавший из корпуса. Патрон назвали шпилечным. Эту систему развил в 1850-е годы его сын – Е. Лефоше. В 1849-м его соотечественник М. Флобер выпустил патрон с ударным составом, уложенным в выступающей закраине медной гильзы. Флобер предназначал свой патрон для «комнатной стрельбы» (то есть в закрытом тире) и даже не снабдил пороховым зарядом: пулю выбрасывали газы ударного состава. Но уже в 1856 году Берингер удлинил гильзу и добавил порох, скоро появились патроны кольцевого воспламенения различных калибров и назначений.