明朝建立之后，火器技术有了一个新发展。社会经济的繁荣、手工业的发达、钢铁冶炼业的进步、对外交流的拓展、科学技术的进步，加上外地的入侵，这些都极大程度地促进了军工产业的发展，给火器技术的进步创造了良好的条件。
火药品种在明朝之时便已极为丰富，军用火药品种跟实际配方达九十多种。跟宋元时期的火药比起来，明朝的火药成分配置方面更为合理，火药质量也有所提升，燃烧性能以及爆炸威力等方面也达到了一个比较高的水平。
从明代的兵书以及史籍当中能够看出，那时匠人对火药配方的认识以及配制技术，跟前面的朝代比起来，有了不小的提升。《武备志·制火器法》里详细地记载了爆炸、喷射火药等品种的配方情况。《兵录·火攻药性》里记载了数百种火药的配方，这表示明朝时期的匠人已经掌握了火药的组配规律。
茅元仪的《武备志·火药赋》、唐顺之的《武编·火》、焦勖的《火攻挈要》等一些兵学典籍里，皆指出了火药具有“硝性竖而硫性横”的特点，对不同品种火药的性能以及功用方面都研究得十分清楚。何汝宾于《兵录》当中指出：“性直者主远击，硝九而硫一；性横者之爆击，硝七而硫三。”这表示那时候的匠人已经十分善于利用火药的特性，且在努力寻找火药配置的最优方案，以能够最大程度地发挥火药跟火器的攻击效能。
除了火药，火器的种类到了明代也是有了进一步的增加，初步形成了多种火器品种群。像是枪支类，不但有单管枪，还有多管枪。单管枪有无敌手铳、快枪、连子铳、剑枪、千里铳等；多管枪则是从双管、三管、四管，直至数十管。还有火炮类，能够分成轻型火炮（虎蹲炮、旋风炮、飞礞炮等）跟重型火炮（大将军炮、威远炮、攻戎炮、千子雷炮、灭虏炮）等。再就是火箭，分成单发火箭（大筒火箭、后火药箭）跟多发火箭（神机箭、火弩流星箭、七筒箭、百虎齐奔箭等）。爆炸型火器也有多个品种，有万人敌、慢炮、地雷、水雷等。另外，定时炸弹也成功地研制了出来，当时称“慢炮法”“火线至一二时才发”，已经拥有比较大的杀伤力。
在嘉靖年间，传入了佛郎机跟火绳枪，同样促进了国内火器制造业的进步，带动了枪支研发水平的提升。不管是仿制西方的先进火器，亦或是改进传统制造工艺，各种火器的科技含量都大大增加，品种愈发丰富，军队的装备也随之得以更新。
明朝中期的火箭，不但有利用弓弩发射的火药箭，也有利用火药燃气反冲力推进的火箭。明朝的管型火器，跟近代枪炮越来越接近，于性能方面有了很大的提升。有些火器不但被改进成连发，还附带瞄准以及能够有效防止后坐力的装置。爆炸性火器也得到了长足的发展，形成水、陆等多个门类。尽管在对燃烧性火器研究方面的力度相对偏弱一些，不过也还是涌现出了许多的新品种。
明朝末期，内忧外患更为严重，火器制造技术也被西方所超越。而后，国内便开始引进西洋大炮。那时候，有的跟火器相关的著作是直接从西方翻译得来的，就只是对西方科技理论的模仿，有些甚至还不完整。就像当时人所总结的那般，“其中法则规制，悉皆西洋真传，然事关军机，多有缜密，不详载不明言者，以致不获兹技之大观”。在这时期，利玛窦、汤若望以及南怀仁等一些传教士都留有跟制炮技术相关的著作。品种各异、主题多样的火器类著作随着我国古代火药研究学者的努力陆续涌现。这些论著，或研究火器的制造跟使用，或探讨操作跟训练，或总结战术跟阵法，极大程度上改变了明代兵学的面貌。
