Однако всё это не разрешило проблему вооружения армии. Производимых в стране артиллерийских снарядов не хватало для уровня среднемирового (не говоря уже о германском) обеспечения артиллерии. Винтовок (5 миллионов штук) не хватало для обеспечения в случае полной мобилизации военнообязанных первой очереди (7 миллионов человек). С самого начала боевых действий русская армия ощущала «снарядный», «ружейный» и т. д. голод.
Кроме того, почти половина солдат были элементарно неграмотны. Исследование, проведенное в 1911-м, показало: в русской армии на каждую тысячу новобранцев свыше семисот были неграмотны, в германской армии — один.
С началом боёв действовавшие против Германии и Австро-Венгрии русские армии образовывали два фронта: Северо-Западный и Юго-Западный. Когда осенью 1914 года в войну на стороне австро-германского блока вступила Турция, возник еще один фронт — Кавказский.
Итоги кампании 1914 года оказались для Германии и её союзников неутешительными: война становилась затяжной, а это позволяло Антанте реализовать свой перевес в ресурсах.
В 1915-м германское командование сосредоточило крупные силы на Восточном фронте с тем, чтобы разгромить Россию и вывести её из войны. К осени 1915-го Россия оставила Польшу, Литву, почти всю Галицию, часть Волыни. Потери убитыми, ранеными, пленными составили более 2 миллионов человек. Однако добиться своей главной цели — вывести Россию из войны, Германия не смогла.
Боевые действия продолжались.
Военные неудачи 1915 года имели последствия для внутреннего развития России. Миллионы беженцев, хлынувших на Восток, увеличили продовольственные и транспортные трудности, создали социальную напряжённость в обществе. Возросло недовольство руководством страны, усилилась тревога за её будущее.
Но 1916 год показал, что русская армия сохранила способность наносить неприятелю серьёзные удары. Принятые (правда, со значительным опозданием) меры по переводу экономики страны на военные рельсы принесли свои плоды; материальное обеспечение войск значительно улучшилось.
В мае 1916 года армии Юго-Западного фронта под руководством генерала А. Брусилова перешли в наступление и нанесли австрийской армии тяжелейшее поражение. Этот успех России оказался полной неожиданностью для союзников, а также и для противников. Австро-Венгрия оказалась на грани поражения и в дальнейшем уже не предпринимала самостоятельных военных операций. Германия вынуждена была приостановить операции у Вердена, где с начала 1916 года развернулось кровопролитное сражение, и чтобы спасти положение на Востоке, перебросила отсюда на Восточный фронт 11 дивизий. Румыния из нейтральной страны превратилась в воюющую на стороне Антанты, расширив тем самым Восточный фронт от Балтики до Балкан.
За 1914–1916 годы немецкая армия потеряла на Восточном фронте 1739 тысяч, а австрийская — 2623 тысячи человек убитыми, ранеными и пленными. На весну 1917 года армии Антанты наметили общее наступление на Западном и Восточном фронтах, чему, однако, помешала Февральская революция в России.
Первая мировая война оказала чрезвычайно сильное влияние на экономическое развитие России. Размах боевых действий, потребность армии в военном снаряжении превзошли любые прогнозы. Для удовлетворения нужд фронта правительствам стран — участниц конфликта в этих условиях необходимо было мобилизовать весь экономический потенциал своих государств, перевести всю экономику на военные рельсы в целях преодоления обозначившегося вскоре после начала боевых действий кризиса снабжения армий.
Русская армия израсходовала мобилизационный запас снарядов за четыре месяца, а для его восстановления (при существовавших темпах производства) требовался год. С декабря 1914 по март 1915 года фронт получил лишь треть необходимого количества снарядов и винтовок. Надежды военного министерства решить проблему снабжения армии с помощью одних казённых заводов не оправдались.
О развитии вооружений в предшествовавший период можно сказать вот что. Во второй половине XIX века широкое развитие получила артиллерийская наука, в том числе благодаря русским учёным-артиллеристам Н.В. Маиевскому, А.В. Гадолину, Д.К. Чернову, Н.В. Калакуцкому, А.С. Лаврову, Н.А. Забудскому и многим другим. Их труды по внутренней и внешней баллистике, стрельбе, теории основания устройства материальной части артиллерии, взрывчатым веществам, порохам и другим вопросам артиллерийской науки получили широкое признание и мировую известность.