幾天後，湯若望又讓匠人們鑄造鐵芯銅體大炮，也獲得成功。朱慈烺派人試用，發現射程大增，這種新式鐵芯銅體大炮能以較少的材料承受較高的膛壓，降低了火炮的重量。同時熟鐵熔點較高耐磨性較好，因此這種技術提高了火炮的壽命。而且鐵芯銅體炮節約了用銅，還降低了鑄炮成本。
朱慈烺比較滿意，便讓湯若望主持製造各種專業的火炮，比如輕型野戰火炮。朱慈烺設計了一種84毫米口徑的六磅炮，這是一種炮身長兩米的前膛炮。
朱慈烺設計這種火炮的原因，是大明以後麵對的戰鬥大多數都是和步兵騎兵混合的敵人進行野戰。無論是滿清八旗還是李自成的流賊都擅長野戰，較少在堅城中死守。大明原來能夠摧毀敵人要塞的紅衣大炮已經很厲害，還需要能夠配合步槍兵野戰的輕型火炮，六磅炮就比較適合了。六七百斤的火炮可以用馬車拖拉，運輸也比較方便。
湯若望帶人研發成功後，使用時這種火炮的直射距離達到400米，最大拋射射程3200米，標準炮重900斤，使用鐵芯銅體技術鑄炮，炮重下降了三分之一。
然後，朱慈烺提了很多想法，讓湯若望畫設計圖，很快就變成了現實，又監造了兩種當時先進的武器，叫新型子母炮，改進自明朝的佛朗機炮，八天即造成，炮長二尺一寸，重約三百斤，便於攜帶。鑄造炮彈外形如瓜狀，每枚重20到30斤，內裝“子炮彈”，此炮發射時，子在母腹，母送子出，從天而降，片片碎裂，銳不可當。
剛開始子母炮的尾部裝有木柄，柄的後部向下彎曲，並以鐵索聯於炮架。此炮裝備在四足木架上，足上安有鐵輪，可推可挽。使用時將子炮放入母炮後腹開口處，用鐵閂固定，然後點燃子炮，彈頭從母炮口飛出。上述兩種子母炮，起初使用實心彈丸和小彈子，朱慈烺不滿意，改用爆炸彈，命中率高，殺傷力大。
相比較而言，手榴彈的製造，就比較容易一些，明末傑出的火器研製家薄玉，這時也被朱慈烺找到了，應聘到大明的火炮廠，他對地雷的研究可謂學問精深。在薄玉的帶領下，手榴彈幾天就被他和火藥師們搞了出來，完成了拉火的測試。
手榴彈的樣式上朱慈烺還是選擇了標準的木柄鐵頭型，木柄中裝置拉火和引線，前端鐵殼中裝置標準配比的顆粒火藥。雷頭的鐵殼是模具製造的，上麵有格文，這種設計確保了該薄的地方薄該厚的地方厚，用以保證爆炸後的彈片可以起到有效殺傷。
整個手榴彈朱慈烺拿起來掂量了一下，也就半斤多一點的重量。他派人試用，薄玉親自拉了鉉，將手雷丟出去六七秒就爆炸了，試驗用的木人頃刻間就被掀翻在地，改良黑火藥後，有的木人還被炸斷了手臂。
有湯若望等洋教士和薄玉等專業人士的幫忙，大明黑火藥的改進很順利。其實黑火藥是中國的四大發明之一，北宋初年即公元10世紀後期，中國便開始試製最初的一批火藥火器，並在世界範圍內最早完成軍用火藥的定型發明，率先開始了火藥在軍事領域的應用。但是，火藥化軍事革命並未因為最早發端於中國而在中國率先完成。中國發明的火藥火器14世紀初經阿拉伯人傳入歐洲後，便在歐洲播下火種，隨著歐洲近代自然科學和工程技術的飛速發展，一係列新的性能更好、殺傷威力更大的火藥化兵器被研製出來，領先於大明朝了。
朱慈烺發現，雖然明代各代火器有所發展，但是這種工場手工業始終處在強大的封建生產關係嚴密包裹當中，全國範圍內的小手工業生產方式很難轉化為大工場手工業。明朝嘉靖年間，長江下遊和東南沿海一些地區出現了資本主義萌芽，手工業規模有較大擴展。但當時的封建統治者為維護自己賴以生存的自給自足的自然經濟，動用國家權力推行重稅、禁海、壟斷礦冶等“重農抑商”的措施，扼製商業和手工業的發展，他意識到，大明要中興，必須讓商業和手工業的資本主義萌芽開花結果。
不過，那是下一階段的事情，此時他利用這些大明的火器專家，抓緊生產新火器。很多國人受資本論的誤導，覺得管理者都是壓榨工人的，其實對現代資本主義工廠來說，科學技術是生產力。同樣的，管理也是生產力，是與科學技術比翼齊飛的重要生產力，有時甚至更重要，比如大明的科技初期和西方比其實不算落後，是比較先進的，但管理者卻貪得無厭，層層壓榨匠人，恰恰是管理上太落後，抑製了工匠個人的創新能力和潛能，所以跟西方的技術差距才會越來越大。
朱慈烺給大明火炮廠換了內行的管理者，改變了激勵製度後，生產力大大提高，匠人們的積極性大大提高，大明火炮廠源源不斷開發出新東西。