В начале XVI века заканчивается складывание централизованного государства в России. В 1514 году, во время очередной русско-литовской войны был взят Смоленск. При осаде Смоленска решающую роль сыграла артиллерия, вынудившая литовский гарнизон сдаться. К середине XVI в. Россия обладала самой мощной по тем временам артиллерией. Орудия активно использовались в полевых сражениях, при осадах и оборонах крепостей. Так, в 1552 г. не последнюю роль артиллерия сыграла при взятии Казани, а несколькими годами позже в Ливонии русские войска овладели Дерптом и Феллином. В 1572 г. наличие мощной артиллерии, установленной в гуляй-городе, способствовало победе русских войск в битве при Молодях и, наконец, не раз мощные орудия спасали Псков, во время осады города войсками Стефана Батория.
В ходе Северной войны излюбленной тактике шведской армии нередко опрокидывавшей противника в ближнем бою при помощи холодного оружия, русские войска противопоставили массированное применение ружейного огня и артиллерии. Наиболее ярко значение артиллерии проявилось в Полтавской битве 1709 году, когда шведы наоборот отказались от использования пушек (сказалась нехватка пороха и ставка делалась на внезапность и мобильность). Несмотря на численный перевес, русская армия заняла оборонительную позицию, впервые используя в полевом сражении редуты. Наступление шведов было встречено губительным артиллерийским и ружейным огнем. Прорвавшись с большими потерями через линию редутов, шведы были встречены залпами десятков орудий, установленных в основном русском лагере и вынуждены были отступить.
На втором этапе битвы русская артиллерия также сыграла значительную роль. Расположенные в промежутках между батальонами пехоты пушки, косили шведские линии. И наконец, по иронии судьбы, когда русское ядро ударило в носилки Карла XII (шведский король накануне был ранен в стычке с казаками) возникла паника, лишь ускорившая полный разгром шведской армии. Таким образом, грамотное применение артиллерии на всех этапах битвы стало одним из факторов, обеспечивших победу под Полтавой
В 1757 г. М. Е. Даниловым было создано орудие, которое по инициативе графа П. И. Шувалова было принято на вооружение. На стволе помещался фамильный герб рода Шуваловых в виде единорога, отсюда и происхождение названия этой мощной гаубицы. Шуваловские гаубицы нашли широкое применение в ходе Семилетней войны с Пруссией. Огромную роль сыграла русская артиллерия в битве при Кунерсдорфе в 1759 г., когда пруссаки понесли огромные потери от сосредоточенного огня русской артиллерии, ведшей огонь через позиции собственных войск.
18 ноября 1853 г. в Синопской бухте эскадра под командованием вице-адмирала П. С. Нахимова (6 линейных кораблей и два фрегата) уничтожила 15 из 16 кораблей турецкого флота, подавив, кроме того, береговые батареи противника. Необходимо отметить факторы в применении корабельной артиллерии, сыгравшие решающую роль. Во-первых, значительный численный и качественный перевес русской артиллерии в Синопском бою – 720 пушек против 510 у турок. Тяжелые орудия русских линейных кораблей по своей эффективности намного превосходили относительно небольшие пушки турецких фрегатов, не говоря уже о более мелких судах. Во вторых, высокая скорострельность – всего русская эскадры выпустила по врагу 18 тыс. снарядов, т. е. из каждого орудия действующего борта было произведено от 50 до 136 выстрелов. Третье – артиллерийский огонь был сосредоточен по корпусам турецких кораблей (в то время как турки стреляли по парусам, надеясь затруднить движение русских судов). Четвертое – значительную роль сыграло и наличие на русских кораблях 76 бомбических пушек (это было их первое применение), стрелявших разрывными снарядами, действия которых оказались губительными для деревянных судов.