На артиллерийскую разведку возлагались сбор сведений, необходимых для решения боевых задач артиллерии, и точная систематизация полученных данных. Обращалось внимание на наблюдение как за полем боя, так и за результатами стрельбы. Для русской армии характерным было ведение артиллерийского огня по целям, в то время как немцы считали невозможным достаточно точно определять нахождение целей и предпочитали вести его по площадям. Во время прорыва войск Юго-Западного фронта в июне 1916 г. в 3-й Заамурской пограничной пехотной дивизии от каждого полка выделили по 16 человек, которые наблюдали в период артподготовки за результатами огня артиллерии и давали сигналы для его переноса. Это мероприятие значительно повысило эффективность применения артиллерии. В той же дивизии благодаря хорошей организации наблюдения и умелому использованию других способов разведки достаточно полно были вскрыты системы огня и инженерных сооружений противника, а за несколько дней до начала наступления составлен список пронумерованных целей с подробным описанием их. Все эти цели распределили по батареям и орудиям.
Развитие разведки в действующей армии потребовало совершенствования руководства ею, создания определенной системы управления. Общее руководство разведкой в действующей армии возглавило разведывательное отделение штаба Верховного главнокомандующего. В штабах фронтов, армий имелись разведывательные отделения, в штабах корпусов, дивизий и полков разведкой ведал один из специально выделенных офицеров. Артиллерийскую разведку в армии возглавлял начальник артиллерийской разведки, непосредственно подчинявшийся инспектору артиллерии. Задачи по общевойсковой разведке он получал от начальника разведотделения штаба армии. Воздушную разведку возглавлял штаб-офицер для поручений по авиации отдела генерал-квартирмейстера (оперативного отдела). Опыт развития разведки в действующей армии за годы войны был обобщен в разработанном на его основе и изданном в 1917 г. «Наставлении по организации разведывательной службы в действующей армии». Хотя со времени выхода этого «Наставления» прошло почти 100 лет, многие его положения умело и творчески использовались советским военным искусством в ходе Гражданской войны, в межвоенный период, а также в годы Великой Отечественной войны. Некоторые из них не утратили своего значения и в настоящее время. Наставление указывало, что ведение разведки обязательно для всех частей и руководство ею должно исходить от штабов. В нем определялись обязанности разведывательных органов от штаба Верховного главнокомандующего до штаба полка и артиллерийского дивизиона, а также основные требования к разведке: непрерывность, своевременность, достоверность и точность донесений. Особое внимание обращалось на своевременность получения данных и высокую активность разведки.
Во-первых, война выявила тенденции неуклонного возрастания роли и значения разведки, осуществляемой войсками, для достижения успеха в бою и операции, непрерывного расширения ее масштабов и возможностей, совершенствования и повышения в ней удельного веса технических средств (аэрофотоаппаратуры, радиотелеграфа, звукометрических станций и т. д.). Было также установлено, что в новых условиях (при сплошной линии фронта и большой насыщенности войск огневыми средствами) не оправдало себя применение в разведке крупных кавалерийских соединений.