崇禎皇帝朱由檢目前研發的主要方向，還是將重心放在了火炮方面，而他也同樣沒有從現代帶回來任何的模型，所以，他的研發基礎，僅僅是最最老式的佛郎機炮了。
佛朗機炮（上為子銃，下為母銃）佛朗機炮由歐洲發明，明嘉靖元年（1522年）由葡萄牙共和國傳入中國，按其國名稱為「佛朗機」，成為中國明代中期火炮。嘉靖三年（1524年），明廷仿製成功第一批32門佛朗機，每門重約300斤，母銃長2。85尺，配有4個子銃。之後，明廷又陸續仿製出大小型號不同的各式佛朗機，裝備北方及沿海軍隊。
佛朗機炮是一種早期的後填裝滑膛加農炮。由母銃和子銃構成。母銃身管細長，口徑較小，銃身配有準星、照門，能對遠距離目標進行瞄準射擊。銃身兩側有炮耳，可將銃身置於支架上，能俯仰調整射擊角度。銃身後部較粗，開有長形孔槽，用以裝填子銃。子銃類似小火銃，每一母銃備有5至9個子銃，可預先裝填好彈藥備用，戰鬥時輪流裝入母銃發射，因而提高了發射速度。
佛朗機由歐洲發明，明嘉靖元年（1522年）由葡萄牙傳入中國，按其國名稱為「佛朗機」。嘉靖三年（1524年），明廷仿製成功第一批32門佛朗機，每門重約300斤，母銃長2。85尺，配有4個子銃。之後，明廷又陸續仿製出大小型號不同的各式佛朗機，裝備北方及沿海軍隊。明朝嘉靖元年（1522年）。時任廣東巡檢的何儒。在泊於此地的西班牙、葡萄牙商船上看到一種新式火炮。射程為2000尺，嘉靖三年（1524年），得其製法，「以銅為之，長五六尺，大者重千餘斤，小者百五十斤，巨腹長頸。腹有修孔。以子銃五枚，貯葯置腹中。發及百餘丈。」造出了第一批這種武器，當時稱為「佛朗機」，《明世宗實錄》提到「中國之有佛朗機諸火器，蓋自儒始也。」當時明朝稱西班牙、葡萄牙為「佛朗機」，故以其國名稱呼這種武器。
佛郎機炮是明正德年間（16世紀初）由西方傳入的一種新式火炮，即短管加農炮。佛郎機，本是明代對葡萄牙人、西班牙人的統稱。正德末年，白沙巡檢何儒在來華的西班牙船上看到了西洋火炮，其性能優於當時中國的火炮。於是便動員船上中國籍的槍炮匠上岸，為我國仿造了第一批西洋火飽。名之曰佛郎機。
明叛王朱宸濠於正德十二年(1517年)三月開始私造佛郎機，這是中國最早仿製西洋炮的開端。嘉靖二年（1523年），明朝政府在南京進行仿製，稱「大將軍」。經過研製改造，製成大樣、中樣、小樣三種，有銅鑄，也有鐵鑄。大樣佛郎機身長2。85米，重300公斤。《武備志》將仿製的佛郎機分為5號。其中3號和4號是屬於輕型的。3號長四五尺，裝鉛子每個重5兩9錢，用藥6兩。4號長二三尺，裝鉛子每個重3兩，用藥3兩半。
1號和2號是屬於重型的。1號長八九尺，裝鉛子每個重1斤，用藥1斤。2號長六七尺，裝鉛子每個重10兩，用藥11兩。各式佛郎機的射程，凡重在70斤以上的，可達五六里。1、2號佛郎機可用於水戰。要塞型佛郎機炮重達1000斤，威力遠超1、2號。
明代佛郎機炮是歐洲早期後裝炮的發展型，但又不同於現代的後裝炮。它前有準星，後有照門，可從照門孔內進行瞄準，有炮架，可以上下左右轉動。腹部膨大，留有長口，炮身外面用木包住，並加以防炸裂的鐵箍，另有子銃5個，在子銃內裝填彈藥，輪流安入腹部的長口內發射。（註：子銃又稱提心炮，相當於火炮的葯室部分，它是一種比母銃身管稍細的又一炮管，與母銃身管一起構成雙重炮管。）因為採用子母銃分離方式，所以體重較輕，最輕者僅有150斤，重者達千斤。《明史》記載佛郎機炮：「銅為之、長五六尺，大者重干余斤。小者百五十斤，巨腹長頸，腹商修孔，以子銃五枚夕貯葯置腹中，發及百餘丈。」這種火炮的優點是以子銃預貯彈藥，不必臨時裝填，可加快發射速度。缺點是身管較短，和紅夷炮相比，不能有較遠的射程。
歐洲資料，短加農炮射程在340至2000米之間，在六七百米時命中率最高。而中國因為罕遇歐洲那樣強大的海上對手，所以仿製的船用佛郎機炮彈重量比較輕，千斤巨炮在射程上可以與紅夷炮相比，達到兩三千米。有史料記載紅夷炮射程可達十里，即五千米，估計是設置在高城上的緣故，野戰或海戰很難達到。
17世紀上半葉，明朝天啟年間（17」世紀20年代）從澳門葡萄牙人手上買來並仿製，這是一種前裝滑膛炮，即歐洲的寇非林長炮，廣泛用於當時英國與荷蘭的戰艦。《明史》記紅夷炮之輸入及其形制性能：「其後（指輸入佛郎機炮以後），大西洋船至，夏得百炮，曰紅夷。長二丈余，重者至三千斤，能洞裂石城，震數十里。」由此觀之，紅夷炮身管長度達二丈余，而佛郎機炮的身管卻只有「五六尺」（見上述引文），前者約為後者的四倍，其射程之遠，威力之大，便是理所當然的。同時，身管長大，其炮體重量亦必相應增大，否則難以保證炮身的結構強度，紅夷炮重至三千斤，佛郎機炮最重只有千餘斤，反之，炮體笨重是紅夷炮又一特點，也是其缺點所在。但射程遠威力大的優點卻使它能夠壓倒佛郎機炮而後來居上，正如時人所謂：「今紅夷銃法盛傳中國，佛郎機又為常技矣。」顯而易見。紅夷大炮作為長身管、遠射圈的重型火炮。與上述西方同時期的長炮是屬於同一類型的。有效射程最大已達2000碼。約1830米。
明軍火炮發射的彈丸有三種：實心彈、霰彈、開花彈。
實心彈——這種炮彈內部沒有火，葯，由鐵或者鉛鑄造而成，少量是用石塊磨成球體，主要用於攻城洞穿城牆工事，射程遠，但是對人員殺傷力不大，除非直接命中或靠擊中其他物體。使之碎裂飛濺，造成間接人員殺傷。
霰彈——在當時是野戰火炮的大威力彈種，由數斤鉛鐵小丸構成，也有裝填碎石的，射擊時一打一大片，以殺傷人員為主，但是霰彈有一個致命的弱點，就是射程近，有效殺傷約在三百米內（一說五百米內）。
開花彈——這是爆炸性彈丸的別稱，內部裝有火。葯，因其炸開時彈片四射。猶如花朵綻放而得名。中國自南宋末期就出現了鐵殼開花彈，其改進型曾被元軍用於徵討日本之役。炮射開花彈在明代中後期得到廣泛應用，如寧錦大捷，就是使用這種炮彈的成功範例。和佛郎機炮不同，明軍的開花炮彈是自己研製的，公元1488一1505年，明人在傳統爆炸性火器的基礎上發明了被稱為「毒火飛炮」、「擊賊神擊石榴炮」等早期爆炸彈，這一時間不晚於西方同期出現的開花彈，而且毒火飛炮還是化學彈頭，「內置砒霜、毒，葯，落地後爆炸，藥物和鐵殼碎片同時殺傷敵軍。」其威力堪稱當世獨步，石榴炮是常規彈頭，「形如石榴，碗口大小，內置火，葯，配以特製慢燃火種，拋至敵陣，受震而爆。」東西方的開花彈有明顯區別：西方開花彈是在鑄鐵彈體上開一個口，以木製的信管塞住，在信管內裝上緩燃火，葯來引爆；而明代的開花彈則是球體表面有一突出台體，檯面中間有一圓型小孔，在小孔里插上藥捻來引爆，設計比信管型尤為科學，其實無論「信管」還是「葯捻」，都屬於時間引信，是現代炮彈引信的始祖，這也證明了東西方是各自獨立研製出開花彈的。
火繩槍就是靠燃燒的火繩來點燃火，葯，故名火繩槍 火繩槍在火器發展史上具有里程碑的意義，是現代步槍的直接原型。火繩槍的出現也改變了戰爭的形態，伴隨著火繩槍的發展人類的戰爭從冷兵器進入到熱兵器時代。
火繩槍的結構是，槍上有一金屬彎鉤，彎鉤的一端固定在槍上，並可繞軸旋轉，另一端夾持一燃燒的火繩，士兵發射時，用手將金屬彎鉤往火門裡推壓，使火繩點燃黑火，葯，進而將槍膛內裝的彈丸發射出去。由於火繩是一根麻繩或捻緊的布條，放在硝酸鉀或其他鹽類溶液中浸泡後晾乾的，能緩慢燃燒，燃速大約每小時80毫米～120 毫米，這樣，士兵將金屬彎鉤壓進火門後，便可單手或雙手持槍，眼睛始終盯准目標。據史料記載，訓練有素的射手每3 分鐘可發射2發子彈，長管槍射程大約100米～200米。
徐光啟拿給崇禎皇帝朱由檢看的，就是大明現在的主流火槍裝備，火繩槍。
眾所周知，火，葯的發明是中國人為世界所作出的一項傑出貢獻。自火，葯從唐朝的煉丹爐中誕生時起就和戰神結下了不解之緣。
公元10世紀末期，我國北宋的軍事技術家和統兵將領根據以往煉丹家們在煉製丹藥的過程中曾經使用過的火，葯配方，經過調整和修正後，配製成最初的火，葯並製成初級的火，葯武器用於作戰，開創了人類戰爭史上使用火器的新時代。到1259年（南宋開慶元年），壽春府（今安徽壽縣）火器研製者發明突火槍，這是人類歷史上第一支單兵手持式竹製火槍。突火槍的創製，受到後世各國火器研製者的重視，