Это нововведение на Руси и в Западной Европе по времени совпало. Оно стало возможным благодаря исследованиям таких ученых, как Тарталья, Гартман и другие.
Этот этап в развитии артиллерии можно считать зарождением основ артиллерийских наук.
Снаряды применялись сплошные, разрывные, зажигательные и осветительные. Сплошными являлись каменные, железные, чугунные и свинцовые ядра, дроб (картечь). Большим достижением был переход от кованых железных ядер к отливке их из чугуна. Разрывные снаряды, "кувшины с зельем" типа бомб и гранат знаменовали зарождение снарядов осколочного действия. Появляются также снаряды - про готипы современной картечной гранаты (пустотелые ядра, наполненные картечными пулями). О них имеются упоминания у О. Михайлова в "Уставе ратных, пушечных и других дел...". Таким образом, можно предположить, что на рубеже XVI-XVlI вв. на Руси, так же как и в Западной Европе, овладели принципом изготовления разрывных ядер, наполненвых картечью.
Важные изменения произошли в производстве пороха. Еще в XV в. от пороховой мякоти перешли к изготовлению зернистого пороха. Равномерное горение зернистого пороха давало возможность увеличить заряды и повысить начальные скорости снарядов. В перспективе было увеличение дальности стрельбы. Важное значение имело введение картузов, которые улучшили дозировку пороха, упростили и ускорили заряжание. Вероятно, картузное заряжание на Руси начало практиковаться раньше, чем в других странах Европы. Оно позволило увеличить скорострельность орудия в два раза.
Таким образом, благодаря достижениям в области литейного, снарядного и порохового дела русская артиллерия к концу XVI в. была многочисленной и достаточно совершенной. Об этом свидетельствуют не только русские, но и иностранные источники. Так, англичанин Флетчер в 1588 г. писал: "Полагают, что ни один из христианских государей не имеет такого хорошего запаса военных снарядов, как русский царь, чему отчасти может служить подтверждением оружейная палата в Москве, где стоят в огромном количестве всякого рода пушки, все литые из меди и весьма красивые". По мнению посла германского императора Максимилиана II Иоанна Кобенцеля (1575 г.), артиллерия Ивана IV насчитывала более 2000 орудий.
В начало XVII в. вооружение наряда русского войска не претерпело существенных изменений. Оно состояло, как и прежде, из пищалей, тюфяков, пушек верховых (мортир), гаубиц, "сорок", "органов". Почти все новые осадные и полевые орудия имели тяжелый деревянный лафет, который на походе своей хоботовой частью закреплялся на двухколесном передке, и орудие при движении превращалось в четырехколесную тележку.
На общий прогресс в пушечном производстве оказывали отрицательное влияние застойные явления, переживаемые русским государством.
