Pocisk, proch i zapalnik
W 1850 roku standardową amunicją do dział był okrągły śrut i czarny proch, podczas gdy haubice strzelały wydrążonymi pociskami wypełnionymi prochem, zapalanymi przez drewniane zapalniki wypełnione wolno palącym się prochem. Wprowadzenie broni gwintowanej pozwoliło na zastosowanie wydłużonych pocisków, które dzięki opływowym kształtom były znacznie mniej podatne na działanie wiatru niż okrągłe kule, a będąc zdecydowanie cięższe od kul o podobnej średnicy, sięgały znacznie dalej. Zmiana kształtu pocisków nie wpłynęła jednak początkowo na ich naturę. Na przykład pocisk odłamkowy, wprowadzony w latach dziewięćdziesiątych XVII wieku przez Anglika Henry’ego Shrapnela, był kulistą łuską wypełnioną niewielkim ładunkiem czarnego prochu i kilkoma kulami muszkietowymi. Proch, zapalany przez prosty zapalnik, otwierał pocisk nad skupiskami wrogich wojsk, a kule, z prędkością nadawaną przez lecący pocisk, dawały efekt ognia muszkietowego prowadzonego z dużej odległości. Kiedy do użytku weszła artyleria karabinowa, oryginalny projekt Shrapnela został po prostu zmodyfikowany tak, by pasował do nowych wydłużonych pocisków i pozostał standardowym pociskiem artylerii polowej, ponieważ był niszczycielski wobec oddziałów na otwartej przestrzeni.
Dzięki stabilizującemu obrotowi nadanemu im przez ryflowanie, wydłużone pociski leciały znacznie bardziej prosto niż kule i praktycznie gwarantowały lądowanie w pierwszym punkcie. Wykorzystując tę zasadę, wydłużone pociski prochowe wyposażano w zapalniki uderzeniowe, które zapalały ładunek prochowy w momencie uderzenia w cel. To z kolei doprowadziło do zaadoptowania pocisków prochowych jako pocisków przeciwpiechotnych. W artylerii morskiej wydłużone pociski przeciwpancerne były początkowo wykonywane z litego żeliwa, z głowicami chłodzonymi podczas procesu odlewania, aby uczynić je twardszymi. W końcu zaczęto stosować pociski z niewielkim ładunkiem prochu, który eksplodował w wyniku tarcia przy nagłym wyhamowaniu pocisku podczas uderzenia. Nie było to rozwiązanie w pełni zadowalające, gdyż pociski wybuchały zazwyczaj podczas przechodzenia przez pancerz, a nie po przedostaniu się do wrażliwych elementów okrętu, ale jeszcze mniej zadowalające było wyposażenie pocisków w zapalniki uderzeniowe, które po prostu ulegały zmiażdżeniu przy uderzeniu.
W latach 1870-1890 wykonano wiele prac nad rozwojem materiałów pędnych i wybuchowych. Proszki bezdymne na bazie nitrocelulozy (nazywane balistytem we Francji i kordytem w Wielkiej Brytanii) stały się standardowym materiałem miotającym, a związki na bazie kwasu pikrynowego (pod różnymi nazwami, takimi jak lyddit w Wielkiej Brytanii, melinit we Francji i shimose w Japonii) wprowadziły nowoczesne wysokowybuchowe wypełnienie do pocisków. Te bardziej stabilne związki wymagały opracowania zapalników odpowiednich dla pocisków przeciwpancernych, gdyż tarcie nie było już niezawodną metodą ich zapłonu. Osiągnięto to poprzez zamontowanie zapalników u podstawy pocisków, gdzie uderzenie w pancerz nie spowodowałoby ich uszkodzenia, ale wstrząs wywołany uderzeniem zainicjowałby ich zapłon.
Zapalniki czasowe, zaprojektowane do wybuchu pocisku odłamkowego nad siłami naziemnymi w określonym punkcie trajektorii pocisku, były stopniowo udoskonalane. Składały się one zazwyczaj z nieruchomego pierścienia, na którym umieszczony był ładunek prochu, oraz podobnego, lecz ruchomego pierścienia. Ruchomy pierścień pozwalał na ustawienie czasu spalania poprzez zmianę punktu, w którym stały pierścień zapalał ruchomy pociąg i punktu, w którym ruchomy pociąg zapalał materiał wybuchowy.
Podczas I wojny światowej zapalniki te były montowane w pociskach przeciwlotniczych, ale odkryto, że spalają się one nieprzewidywalnie na dużych wysokościach. W końcu opracowano zapalniki prochowe, które działały w takich warunkach, ale firma Krupp przystąpiła do opracowania zapalników zegarowych, które nie były podatne na zmiany atmosferyczne. Te zapalniki zegarowe były również używane do odpalania odłamków na dalekie odległości; nieuchronnie, nieuszkodzony egzemplarz został odzyskany przez Brytyjczyków i tajemnica wyszła na jaw. Do 1939 roku w powszechnym użyciu były zapalniki zegarowe różnych typów, niektóre z napędem sprężynowym, inne odśrodkowym.
W czasie I wojny światowej opracowano również specjalistyczne pociski, spełniające różne wymagania taktyczne. Pociski dymne, wypełnione białym fosforem, służyły do osłony działań wojsk; pociski oświetlające, zawierające flary magnezowe zawieszone na spadochronach, oświetlały pole bitwy w nocy; pociski gazowe, wypełnione różnymi substancjami chemicznymi, takimi jak chlor czy gaz musztardowy, były używane przeciwko oddziałom; pociski zapalające zostały opracowane do podpalania wypełnionych wodorem zeppelinów. Udoskonalono materiały wybuchowe, a trotyl (trinitrotoluen) i amatol (mieszanina trotylu i azotanu amonu) stały się standardowymi materiałami wypełniającymi pociski.
Druga wojna światowa przyniosła ogólne udoskonalenie tych typów pocisków, choć stosowano te same podstawowe cechy, a materiały miotające pozbawione błysku, wykorzystujące nitroguanidynę i inne związki organiczne, stopniowo zastępowały wcześniejsze proste typy nitrocelulozowe. Zapalnik zbliżeniowy został opracowany w wyniku wspólnych badań brytyjsko-amerykańskich i został przyjęty najpierw do obrony przeciwlotniczej, a później do bombardowań naziemnych. Wewnątrz zapalnika zbliżeniowego znajdował się mały nadajnik radiowy, który wysyłał ciągły sygnał; gdy sygnał ten uderzał w stały obiekt, był odbijany i wykrywany przez zapalnik, a interakcja pomiędzy nadawanym i odbieranym sygnałem była wykorzystywana do wywołania detonacji pocisku. Ten typ zapalnika zwiększał szanse na wyrządzenie szkód celom lotniczym, a także pozwalał artylerii polowej na wystrzeliwanie pocisków w powietrzu na śmiertelną odległość nad celami naziemnymi bez konieczności ustalania dokładnego zasięgu ustawienia zapalnika.
Po 1945 roku zapalnik zbliżeniowy został udoskonalony przez tranzystor i układ scalony. Umożliwiły one znaczne zmniejszenie rozmiarów zapalników, a także obniżenie ich kosztów, co pozwoliło na stworzenie kombinacji zapalnika zbliżeniowego i uderzeniowego, która spełniałaby niemal wszystkie wymagania artylerii. Nowoczesna elektronika umożliwiła również opracowanie elektronicznych zapalników czasowych, które, zastępując mechaniczne zapalniki zegarowe, były łatwiejsze do nastawienia i znacznie dokładniejsze.
.