Он отлил много оригинальных образцов орудий, отличавшихся техническим совершенством и красивой отделкой. Наибольшей известностью пользуется царь-пушка (самое большое орудие того времени), отлитая им в 1586 г. Калибр пушки 890 мм, длина 5,3 м, масса около 40 т, масса ядра 800 кг.
В этот период совершенствуются казнозарядные орудия. Кроме образцов с подвижной зарядной каморой создаются казнозарядные орудия с клиновым и поршневым (винградом) затворами. При этом пищаль "грановитая", снабженная винградом, имела в дульной части продольные нарезы. Клиновой затвор и нарезы явились выдающимся техническим новшеством, в котором русские пушкари намного опередили западноевропейских мастеров. Однако подобные типы орудий были единичными образцами, так как техника производства того времени и использование дымного пороха чрезвычайно затрудняли изготовление и применение столь сложных конструкций.
Зародившаяся идея увеличения скорострельности артиллерии первоначально решалась путем создания многоствольных орудий. Сначала появляются "сороки" - орудия, имевшие семь стволов калибром 18 мм, затем - "органы" (четыре-пять рядов стволов, в каждом по пять мортирок калибром 61 мм, размещенных на вращающемся барабане). Многоствольные системы представляют большой интерес с точки зрения развития технической мысли и как первый в истории пример появления прототипа орудий залпового огня.
В XVI в., как и ранее, еще отсутствовала единая система изготовления орудий, господствовала кустарщина, обусловившая большое разнообразие образцов и калибров. Однако постепенно складывается классификация орудий по принципу их устройства и характеру боевого применения. В основном это были пищали, пушки, тюфяки, гафуницы (гаубицы) и можжиры (мортиры).
Пищали служили для настильной стрельбы. Они имели калибр от 38 до 219 мм, массу от 3,5 до 450 пудов, а практическая дальность стрельбы равнялась 400-800 м. Пушки верховые - прототипы мортир, имели большой калибр, до 300-600 мм, незначительную длину, массу от 1,5 до 80 пудов и предназначались для навесной стрельбы, особенно для разрушений городских построек при осаде городов. Пушки уступали в дальности стрельбы пищалям. Тюфяки, стрелявшие дробом (картечью), были небольших калибров (до 90 мм) и массы, из них вели огонь на дальность 150-200 м. Гафуницы также стреляли "каменным дробом", но могли вести и навесной огонь ядрами.
Большое значение в упорядочении производства орудий и их классификации имело введение понятия калибра, который определялся в зависимости от массы сферического снаряда.
