В 1828 г. француз Дельвинь сконструировал винтовку, камора казенной части которой была уже, чем ствол. Пуля, имевшая меньший диаметр, чем канал ствола, упиралась в края каморы и загонялась в нарезы ударами молотка по шомполу. После этого ее диаметр расширялся, и пуля вплотную прилегала к стенкам ствола. При этом пуля теряла свою сферическую форму, что отрицательно сказывалось на ее вращении в полете и, в конечном итоге, на меткости стрельбы.
Важнейшим нововведением Дельвиня стало предложение применять продолговатые цилиндрическо-конические пули вместо конических. Такие пули после вылета из ствола летели острым концом вперед, вращаясь вокруг продольной оси. Они имели большую дальность полета и более пологую траекторию, что повышало меткость стрельбы.
Среди дальнейших усовершенствований винтовки до введения унитарного патрона следует отметить предложение французского капитана Минье, сделанное в 1849 г. Его идея заключалась в том, что в основании пули высверливался конусообразный вырез. В момент выстрела пуля расширялась, плотно прилегая к стенкам ствола. Такая винтовка превосходила прежние винтовки по дальности и меткости стрельбы, при ускоренном заряжании. Под пули Минье можно было переделать старые гладкоствольные ружья.
Но когда появилась винтовка Минье, развитие ручного огнестрельного оружия уже шло по другому пути, начало которого было ознаменовано появлением в 1828 г. унитарного патрона для гладкоствольного ружья, созданного немцем Дрейзе. В этом патроне пороховой заряд, пуля и капсюль были помещены в бумажную оболочку – гильзу. Это позволило заменить большое количество операций при заряжании всего лишь двумя: извлечением стреляной гильзы и вкладыванием патрона в ствол. Разбивание запала производилось игольчатым бойком, проникавшим через отверстие в казенной части.
В 1836 г. Дрейзе создал игольчатую винтовку со скользящим затвором, заряжавшуюся с казенной части. Это позволило упростить заряжание и производить его даже на ходу. В 1840 г. винтовка Дрейзе была принята на вооружение прусской армии. Игольчатые ружья стояли на вооружении около 30 лет. Их появление привело к изменению тактики пехоты: вместо сомкнутых колонн стали применяться развернутые цепи.
В 30-е годы XIX в. значительные изменения коснулись и пистолетов. Еще в XVI в. для увеличения скорострельности применялись многозарядные барабанные револьверы. Они были фитильными и кремневыми, а вращение барабана происходило вручную. Они не получили широкого распространения.
В начале XIX в. появился 4-зарядный револьвер Кольера с автоматической затравкой, в котором работа ударно-спускового механизма была соединена с вращением барабана. Револьвер Мариэтта состоял из 6 вращающихся стволов.
В 1835 г. американец С. Кольт изобрел револьвер с усовершенствованным капсюльным затвором. Он был принят на вооружение во многих армиях. В 1849–1854 гг. Кольт вместе с Э. Рутом организовал фабрику ручного автоматического оружия, работающую на принципах взаимозаменяемости частей и применения полуавтоматического машинного оборудования. Благодаря этому был налажен серийный выпуск револьверов простой конструкции, сравнительно дешевых. Они были доступны рядовому покупателю. Неслучайно в США говорят: «Бог создал людей, а полковник Кольт сделал их равными».
Более совершенными, но и значительно более дорогими были револьверы фирмы «Смит и Вессон». Они стояли на вооружении русской армии в 1870–1900-х гг. вплоть до появления револьверов бельгийца Нагана.
В 1860-е гг. на смену бумажным патронам пришли металлические. Одновременно с этим совершенствовалась конструкция винтовок. Так, в 1868 г. на вооружение русской армии была принята винтовка американца Бердана с откидным затвором. Ее калибр составлял 4,2 линии (10,67 мм). А уже в 1870 г. ее сменила винтовка Бердана № 2 с откидным затвором.
В 1880-е гг. появился бездымный порох, вместо свинцовых пуль стали применяться обол очечные. Это привело к уменьшению калибра патронов и появлению магазинных винтовок.
Одной из первых магазинных винтовок стала знаменитая русская трехлинейная (калибр 7,62 мм) магазинная винтовка системы С. И. Мосина. Ее магазин содержал 5 патронов. При разработке винтовки конструктор стремился достичь максимальной надежности и простоты, поскольку стрелять из нее должны были крестьянские парни, не имевшие навыков обращения со сложной техникой. Мосину удалось достичь своих целей: его винтовка, пройдя ряд модернизаций, стояла на вооружении русской, а затем советской армии около 60 лет.
В конце 1890 – начале 1900-х годов магазинные винтовки были приняты на вооружение: австро-венгерской армии (калибр 8,0 мм, констр. Манлихер, 1895 г.), немецкой (калибр 7,92 мм, констр. Маузер, 1898 г.), французской (калибр 8,0 мм, констр. Лебель, 1907 г.) и др.