Смена позиций, как правило, исключалась. Осадные орудия с фронта прикрывались турами и стрельбой из луков. В установленное воеводой время орудия открывали огонь, добиваясь разрушения стен, ворот, башен и поражения противника в крепости. После образования проломов в стенах огонь прекращался и исход штурма решался в рукопашной схватке.
Во второй половине XV и в XVI в. в войнах Руси с Литвой, Польшей, Ливонией и Золотой ордой, Казанским и Крымским ханствами артиллерия все больше применялась при обороне и осаде городов-крепостей, а также в полевом бою.
Особый интерес представляют действия артиллерии в боевом порядке, опорой которого являлся гуляй-город. За гуляй-городом обычно укрывалась пехота и часть артиллерии, на его флангах располагались орудия, прикрываясь турами, а за ними - конница. При отражении атаки артиллерия поражала неприятеля огнем через бойницы, проемы укрепления, а также с открытых флангов. Когда удавалось нарушить боевой порядок наступающих и нанести им потери, конница ударами по флангам (или по одному из флангов) довершала разгром врага.
При ином боевом порядке орудия в полевом бою ставили в линию поодиночке или группами за естественными или искусственными препятствиями (например, за рвом). В этом случае они располагались перед фроптом войска пли в промежутках между полками. Основная часть артиллерии находилась в центре с большим полком, который, как правило, играл главную роль. Иногда орудия устанавливали на флангах боевого порядка.
Артиллерия к полю боя доставлялась на подводах либо водным путем на стругах и плотах. Если поход совершался совместно с войсками, полковой наряд двигался с полками, а большой наряд - с главными силами, чаще с большим полком. Однако при маршах на большие расстояния артиллерия могла двигаться и по отдельному маршруту.
Представляет интерес боевое применение артиллерии при осаде и штурме Казани (1552 г.). Крепость была обнесена высокими деревянными стенами с башнями и рвом. Казанский хан Ядигар имел сильное войско -до 65 тыс. человек при 100 орудиях (непосредственно в Казани 33 тыс. человек и свыше 70 орудий). Войско Ивана IV насчитывало, по разным источникам, до 90 и даже 150 тыс. человек при 150 осадных орудиях, не считая полевых орудий полкового наряда. Осадная артиллерия, боевые припасы, продовольствие были доставлены водным путем по рекам Москве, Оке и Волге. В конце августа русские войска окружили Казань сплошной линией траншей, тыном и турами, полностью блокировав город.
Главный удар планировался со стороны Арского поля (против восточной и юго-восточной частей крепости), здесь были сосредоточены основные силы войск (в том числе и резерв) и большая часть тяжелой артиллерии.
