Вдобавок ко всему началась гонка вооружений. Успехи в области металлургии, точного машиностроения и баллистики сделали возможным усовершенствование легкого огнестрельного оружия. Заряжавшиеся с дула мушкеты с кремневым замком эпохи Наполеона требовали для зарядки много времени, отказывали в плохую погоду и неточно стреляли. Первым усовершенствованием была замена кремневого замка ударным капсюлем, который не зависел от погоды. Большинство стран взяли его на вооружение к 1842 г. В то же время получили высокую оценку бившие точнее нарезные стволы, повсюду пробовали приспособить к заряжающимся с дульной части ружьям коническую пулю, так чтобы она захватывала нарезы. В 1850 г. офицер французской армии капитан Минье сконструировал пулю, которая при выстреле расширялась, заполняя нарезы; ее легко было заряжать, потому что не требовалось заколачивать с силой. В 1853 г. английская армия приняла на вооружение винтовку с модифицированной пулей Минье, которую применила в Крымской войне. Одним из явлений, спровоцировавших индийское восстание 1857 г., был распространенный слух о том, что патроны к новой винтовке Энфилда смазывались жиром коров, священных животных Индии.
Теперь винтовки стали бить дальше и точнее, но, пока они заряжались с дульной части, их скорострельность оставалась невысокой. Поэтому важнейшим достижением стало изобретение в 1839 г. Дрейзом устройства заряжания с казенной части. В 1842 г. пруссаки приняли на вооружение его модифицированный вариант и, к своему удовлетворению, испытали его в войне с Данией из-за Шлезвиг-Гольштейна (1848 – 1849). Преимущество винтовки, заряжающейся с казенной части, состояло в том, что она стала значительно скорострельнее и ею можно было без труда пользоваться из положения лежа. Дальнейшим усовершенствованием стало добавление магазина. Первой здесь была в 1860 г. Америка. В 1866 г. французы приняли на вооружение усовершенствованную модель, названную по имени ее изобретателя – Шаспо, дальнобойность которой возросла благодаря уменьшению калибра и уплотнению казенной части. Затем английский полковник Боксер изобрел латунную гильзу, которая, расширяясь, плотно закрывала казенник. В 1871 г. она была принята на вооружение в Англии для винтовки Мартини – Генри и за короткое время получила распространение в большинстве европейских стран. Ко времени Франко-прусской войны войска, как правило, были оснащены винтовками с дальностью прицельного огня 600 ярдов и эффективного огня 2000 ярдов, высокой скорострельностью и возможностью вести огонь лежа или из окопов.
Кроме того, в этот период крупные успехи были достигнуты в создании магазинного оружия, большей частью в Америке. В 1832 г. Самуэль Кольт запатентовал револьвер своей конструкции, преимущества которого были продемонстрированы в 1835 г. в боях с индейским племенем семинолов во Флориде. Кольт демонстрировал разновидности своих револьверов на Лондонской выставке 1851 г. и продал некоторые из них британскому морскому ведомству для Крымской войны. Приблизительно в это же время в Бельгии сконструировали пулемет, известную митральезу Монтиньи. Более удачный пулемет в 1862 г. создал в Америке Ричард Гатлинг. Он состоял из нескольких стволов, вращавшихся вокруг центральной оси. Магазин в виде бункера размещался над пулеметом, оттуда патроны поступали в перезаряжающее и выбрасывающее устройство. Пулеметчик вращал стволы с помощью ручки, скорострельность достигала 600 выстрелов в минуту. Пулемет применялся в Гражданской войне 1861 – 1867 гг.
На артиллеристов усовершенствование ручного огнестрельного оружия – капсюли, нарезные стволы, заряжание с казенной части – производило впечатление, однако до 1850-х гг. в артиллерии эти усовершенствования не нашли удовлетворительного применения. Заряжающие устройства с казенной части утяжеляли артиллерию и тем самым ограничивали маневренность. Большую трудность представляла разработка герметичного затвора, к тому же полное переоснащение артиллерии обходилось страшно дорого. Во Франции Наполеон III сохранил свои бронзовые, заряжавшиеся с дульной части орудия, модифицировав их по способу полковника де Болье применением глубокой нарезки ствола и стрельбы картечью. Они успешно применялись у Мадженты и Сольферино в 1859 г. В Англии Уильям Армстронг наконец нашел способ увеличить мощность орудия, не добавляя веса, и тем самым сделал выполнимой задачу заряжания с казенной части. 9– и 12-фунтовые орудия применялись во время боевых действий в 1860 г. Пруссия и Россия пользовались заряжавшимися с казенной части орудиями, произведенными на заводах Круппа в Эссене. Прусская артиллерия, слабая в 1866 г., к 1870 г. была полностью переоснащена. Но эти крупповские орудия оказались ненадежными, и в том же году британцы пришли к выводу, что заряжавшиеся с казенной части орудия слишком дороги и сложны, и вернулись к заряжанию с дульной части. Однако к 1900 г. технические трудности были преодолены, и к этому времени артиллерия фактически была такой, какая применялась в войнах 1914-1918-го и 1939-1945 гг.