Lövedék, lőpor és gyutacs
1850-ben a kerek tömör lövedék és a fekete lőpor volt az ágyúk szokásos lőszere, míg az ágyúk üreges lőporral töltött lövedékeket lőttek ki, amelyeket lassan égő puskaporral töltött fa gyutacsok gyújtottak meg. A csöves lövegek bevezetése lehetővé tette a hosszúkás lövedékek alkalmazását, amelyeket áramvonalas formájuk miatt sokkal kevésbé befolyásolt a szél, mint a kerek golyókat, és mivel határozottan nehezebbek voltak, mint a hasonló átmérőjű golyók, sokkal messzebbre hatottak. A lövedékek változó alakja azonban eleinte nem befolyásolta a lövedékek természetét. Például az 1790-es években az angol Henry Shrapnel által bevezetett repeszlövedék egy gömb alakú lövedék volt, amelyet kis mennyiségű feketepuskaporral és néhány muskétagolyóval töltöttek meg. Az egyszerű gyújtózsinór által meggyújtott lőpor kinyitotta a lövedéket az ellenséges csapatok koncentrációja felett, a golyók pedig a repülő lövedék által biztosított sebességgel a nagy távolságból leadott muskétatűz hatását keltették. Amikor a puskás tüzérség használatba került, az eredeti Shrapnel konstrukciót egyszerűen módosították az új, hosszúkás lövedékekhez, és az maradt a tábori tüzérség szabvány lövedéke, mivel a nyílt terepen lévő csapatok ellen pusztító hatású volt.
A hosszúkás lövedékek a pörgetett hornyok által rájuk ruházott stabilizáló pörgésnek köszönhetően sokkal egyenesebben repültek, mint a golyók, és gyakorlatilag garantált volt, hogy pontszerűen landolnak. Ezt az elvet kihasználva a hosszúkás, lőporral töltött lövedékeket a fejüknél ütközőgyújtóval látták el, amely a célba találáskor meggyújtotta a lőportöltetet. Ez vezetett a lőporral töltött lövedékek személy elleni lövedékként való alkalmazásához. A haditengerészeti tüzérségben a hosszúkás páncéltörő lövedékeket kezdetben tömör öntöttvasból készítették, amelynek fejét az öntési folyamat során lehűtötték, hogy keményebbé tegyék. Végül a lövedékeket kis mennyiségű puskaporral készítették, amely a becsapódáskor a lövedék hirtelen lassulásakor a súrlódás hatására felrobbant. Ez nem volt teljesen kielégítő megoldás, mivel a lövedékek általában a páncélzaton való áthaladás közben robbantak fel, és nem azután, hogy behatoltak a hajó sérülékeny szerkezeteibe, de még kevésbé volt kielégítő a lövedékeket ütközőgyújtóval felszerelni, amelyek a becsapódáskor egyszerűen összetörtek.
1870 és 1890 között sok munkát végeztek a hajtóanyagok és robbanóanyagok fejlesztésén. A nitrocellulóz alapú füstmentes porok (Franciaországban ballisztitnak, Nagy-Britanniában korditnak nevezték) váltak a szabványos hajtóanyaggá, és a pikrinsav alapú vegyületek (különböző neveken, például lyddit Nagy-Britanniában, melinit Franciaországban és shimose Japánban) vezették be a modern, nagy robbanóerejű töltetet a lövedékekhez. Ezek a stabilabb vegyületek megkövetelték a páncéltörő lövedékekhez megfelelő gyújtószerkezetek kifejlesztését, mivel a súrlódás már nem volt megbízható gyújtási módszer. Ezt úgy oldották meg, hogy a gyújtószerkezeteket a lövedékek aljára szerelték, ahol a páncélzatnak való ütközés nem károsítja őket, de a becsapódás okozta lökés beindítja őket.
Az időzített gyújtószerkezeteket, amelyeket úgy terveztek, hogy a lövedék röppályájának egy adott pontján a földi erők felett robbantsák fel a repeszgránátot, fokozatosan finomították. Ezek általában egy fix gyűrűből álltak, amely egy lőporvonatot hordozott, egy hasonló, de mozgatható gyűrűvel együtt. A mozgatható gyűrű lehetővé tette az égés idejének beállítását azáltal, hogy változtatták azt a pontot, ahol a rögzített gyűrű meggyújtotta a mozgatható vonatot, és azt a pontot, ahol a mozgatható vonat meggyújtotta a robbanóanyagot.
Az első világháború alatt ezeket a gyújtószerkezeteket légvédelmi lövedékekbe szerelték, de felfedezték, hogy nagy magasságban kiszámíthatatlanul égnek. Végül olyan lőporral töltött gyutacsokat fejlesztettek ki, amelyek ilyen körülmények között is működtek, de a Krupp cég olyan óraműves gyutacsok kifejlesztésébe fogott, amelyek nem voltak érzékenyek a légköri ingadozásokra. Ezeket az óraműves gyutacsokat nagy hatótávolságú repeszek kilövésére is használták; elkerülhetetlenül egy sértetlen példányt találtak a britek, és a titok kiderült. 1939-re a különböző mintájú, részben rugós, részben centrifugális meghajtást alkalmazó óraműves gyutacsok általános használatban voltak.
Az I. világháborúban speciális lövedékeket is kifejlesztettek a különböző taktikai igények kielégítésére. A fehér foszforral töltött füstgránátokat a csapatok tevékenységének átvilágítására fogadták el; az ejtőernyőkön felfüggesztett magnéziumfáklyákat tartalmazó világító lövedékek éjszaka megvilágították a csatateret; a különböző vegyi anyagokkal, például klór- vagy mustárgázzal töltött gázgránátokat a csapatok ellen használták; a hidrogénnel töltött zeppelinek felgyújtására gyújtólövedékeket fejlesztettek ki. A nagy erejű robbanóanyagokat továbbfejlesztették, a TNT (trinitrotoluol) és az amatol (TNT és ammónium-nitrát keveréke) vált szabványos lövedéktöltelékké.
A második világháborúban ezek a lövedéktípusok általánosan továbbfejlesztődtek, bár ugyanazokat az alapvető jellemzőket használták, és a nitroguanidin és más szerves vegyületek felhasználásával készült villanásmentes hajtóanyagok fokozatosan átvették a korábbi egyszerű nitrocellulóz típusok helyét. A közelségi gyújtószerkezetet közös brit-amerikai kutatás során fejlesztették ki, és először a légvédelemben, majd később a szárazföldi bombázásban alkalmazták. A közelségi gyújtózsinór belsejében egy kis rádióadó volt, amely folyamatos jelet küldött; amikor a jel egy szilárd tárgyba ütközött, azt a gyújtózsinór visszaverte és érzékelte, és a sugárzott és a fogadott jelek közötti kölcsönhatást használták fel a lövedék detonációjának kiváltására. Ez a fajta gyújtózsinór növelte a légi célpontok megrongálásának esélyét, és lehetővé tette a tábori tüzérség számára, hogy a földi célpontok felett halálos távolságban robbantsák a lövedékeket a levegőben anélkül, hogy a gyújtózsinór beállításának pontos távolságát meg kellett volna állapítani.
1945 után a közelségi gyújtózsinórt a tranzisztor és az integrált áramkör fejlesztette tovább. Ezek lehetővé tették a gyújtószerkezetek méretének jelentős csökkentését, és lehetővé tették a költségek csökkentését is, így gazdaságilag lehetővé vált egy olyan kombinált közelségi/ütköző gyújtószerkezet, amely szinte minden tüzérségi igényt kielégít. A modern elektronika lehetővé tette az elektronikus időzített gyutacsok kifejlesztését is, amelyek a mechanikus óraműves típust felváltva könnyebben beállíthatók és sokkal pontosabbak voltak.