Projektil, krudt og tændladning
I 1850 var rund, solidt hagl og sortkrudt standardammunition til kanoner, mens haubitser affyrede hule krudtfyldte granater, der blev antændt af tændladninger af træ fyldt med langsomt brændende krudt. Indførelsen af riflede våben gjorde det muligt at anvende aflange projektiler, som på grund af deres strømlinede form blev langt mindre påvirket af vinden end runde kugler og, da de var betydeligt tungere end kugler med samme diameter, nåede langt længere end kugler med samme diameter. Projektilernes ændrede form ændrede dog ikke i første omgang deres karakter. For eksempel var shrapnelgranaten, som blev introduceret i 1790’erne af englænderen Henry Shrapnel, en kugleformet granat fyldt med en lille ladning sortkrudt og et antal musketkugler. Krudtet, der blev antændt af en simpel lunte, åbnede granaten over koncentrationer af fjendtlige tropper, og kuglerne havde med den hastighed, som den flyvende granat gav, den samme effekt som musketerild, der blev affyret på lang afstand. Da riflet artilleri blev taget i brug, blev det oprindelige Shrapnel-design blot ændret til at passe til de nye aflange granater og forblev standardprojektilet for feltartilleri, da det var ødelæggende mod tropper i det fri.
Gennem det stabiliserende spin, som riffelrillerne gav dem, fløj de aflange projektiler meget mere lige end kugler, og de var næsten garanteret at lande med spidsen først. Ved at udnytte dette princip blev de aflange krudtfyldte granater forsynet i hovedet med slagzoner, som antændte krudtladningen, når de ramte målet. Dette førte igen til, at man begyndte at anvende krudtfyldte granater som antipersonelprojektiler. I søværnets kanonering blev de aflange panserbrydende projektiler oprindeligt fremstillet af massivt støbejern, hvor hovederne blev nedkølet under støbeprocessen for at gøre dem hårdere. Til sidst blev granater fremstillet med en lille ladning krudt, som eksploderede ved friktion ved granatens pludselige opbremsning ved nedslaget. Dette var ikke en helt tilfredsstillende ordning, da granaterne generelt eksploderede under deres passage gennem panseret og ikke efter, at de var trængt ind i skibets sårbare dele, men det var endnu mindre tilfredsstillende at udstyre granaterne med nedslagszoner, som simpelthen blev knust ved nedslaget.
Mellem 1870 og 1890 blev der arbejdet meget med udviklingen af drivmidler og sprængstoffer. Røgfri pulvere baseret på nitrocellulose (kaldet ballistite i Frankrig og cordit i Storbritannien) blev standarddrivmiddel, og forbindelser baseret på pikrinsyre (under forskellige navne som lyddit i Storbritannien, melinit i Frankrig og shimose i Japan) indførte moderne højeksplosiv fyldning til granater. Disse mere stabile forbindelser krævede, at der blev udviklet tændingsmidler, der var egnede til panserbrydende granater, da friktion ikke længere var en pålidelig metode til at antænde dem. Dette blev opnået ved at montere tændrørene i bunden af granaterne, hvor nedslag mod panser ikke ville beskadige dem, men hvor chokket ved ankomsten ville udløse dem.
Tidstændrør, der var designet til at sprænge granatsplinter over jordstyrker på et bestemt punkt i granatens bane, blev gradvist forfinet. De bestod som regel af en fast ring, der bar et tog af krudt, sammen med en lignende, men bevægelig ring. Den bevægelige ring gjorde det muligt at indstille brændetiden ved at variere det punkt, hvor den faste ring antændte det bevægelige tog, og det punkt, hvor det bevægelige tog antændte sprængstoffet.
Under Første Verdenskrig blev disse tændrør monteret i luftværnsgranater, men det blev opdaget, at de brændte uforudsigeligt i store højder. Der blev efterhånden udviklet krudtfyldte sprængladninger, som fungerede under disse forhold, men Krupp-firmaet gik i gang med at udvikle urværkssprængladninger, som ikke var modtagelige over for atmosfæriske variationer. Disse urværkszoner blev også brugt til at affyre granatsplinter på lang afstand. Det var uundgåeligt, at et ubeskadiget eksemplar blev fundet af briterne, og hemmeligheden var afsløret. I 1939 var urværkszoner af forskellige mønstre, nogle med fjederdrift og andre med centrifugaldrift, i almindelig brug.
I første verdenskrig blev der også udviklet specialiserede projektiler for at opfylde forskellige taktiske krav. Røggranater, der var fyldt med hvid fosfor, blev vedtaget til at skærme troppernes aktiviteter; belysningsgranater, der indeholdt magnesiumblus, som hang i faldskærme og oplyste slagmarken om natten; gasgranater, der var fyldt med forskellige kemikalier som klor- eller sennepsgas, blev brugt mod tropper; brandgranater blev udviklet til at sætte ild til brintfyldte zeppelinere. Sprængstofferne blev forbedret, og TNT (trinitrotoluen) og amatol (en blanding af TNT og ammoniumnitrat) blev standardfyldninger til granater.
Under Anden Verdenskrig blev disse granattyper generelt forbedret, selv om de samme grundlæggende egenskaber blev anvendt, og flashless-drivladninger med nitroguanidin og andre organiske forbindelser tog efterhånden over fra de tidligere simple nitrocellulose-typer. Nærhedszünderen blev udviklet ved fælles britisk-amerikansk forskning og blev først anvendt til luftforsvar og senere til jordbombardementer. Når signalet ramte en fast genstand, blev det reflekteret og registreret af sprængkapslen, og interaktionen mellem det transmitterede og det modtagne signal blev brugt til at udløse detonationen af granaten. Denne type sprængkapsel øgede chancerne for at påføre flymål skade, og den gjorde det også muligt for feltartilleriet at sprænge granater i luften i en dødelig afstand over jordmål uden at skulle fastlægge den nøjagtige rækkevidde for indstillingen af sprængkapslen.
Efter 1945 blev nærhedssprængkapslen forbedret med transistoren og det integrerede kredsløb. Disse gjorde det muligt at reducere størrelsen af sprængladningerne betydeligt, og de gjorde det også muligt at reducere omkostningerne, hvilket gjorde det økonomisk muligt at få en kombination af nærheds- og slagladninger, der kunne opfylde næsten alle artilleribehov. Moderne elektronik gjorde det også muligt at udvikle elektroniske tidszoner, som i stedet for de mekaniske urværkstyper kunne indstilles lettere og var langt mere præcise.