Таким образом, за период с 1700 по 1866 г. для повышения скорострельности стрелковое оружие прошло путь от гладкоствольного ружья, заряжаемого с дула раздельно пороховым зарядом и пулей и отдельно привносимого способа воспламенения заряда, до однозарядной винтовки с винтовой нарезкой канала ствола, заряжаемой с казны, и соединения при этом воедино в унитарный патрон с капсюлем всех элементов выстрела — гильзы, пули, пороха и запала.
Для конструктивного усовершенствования оружия русские изобретатели проявляли не меньше творческой инициативы, чем иностранные мастера, но далеко не всегда их труд был по достоинству оценен и использован для укрепления военного могущества России. Так, например, в 1865 г. была принята на вооружение первая казнозарядная шестилинейная пехотная винтовка, которую сконструировал лейтенант флота А. Баранов. Вскоре военное ведомство решило уменьшить калибр пехотной винтовки. Такое решение было вызвано новыми исследованиями в оружейной технике, показавшими преимущества малокалиберных винтовок для улучшения баллистических качеств оружия. Но вместо переделки винтовки Баранова военное ведомство приняло на вооружение русской армии винтовку Бердана, единственное достоинство которой заключалось в меньшем (4,5-линейном) калибре.[14]
Принятие на вооружение русской армии в конце XIX в. магазинной трехлинейной винтовки образца 1891 г. системы Мосина позволило решить задачу многозарядности и было крупным шагом по пути повышения скорострельности накануне эпохи автоматического стрелкового оружия. Однако до появления автоматического оружия решить задачу дальнейшего практического повышения скорострельности больше не удавалось. Этому препятствовали недостатки существовавшего в то время способа заряжания, относительная сложность устройства перезаряжаняя, большая масса оружия, необходимость затраты при производстве выстрела значительной мускульной энергии.
Тем не менее в процессе разработки и усовершенствования различных видов боевого огнестрельного оружия были созданы основные механизмы, получившие применение в автоматическом стрелковом оружии. Так, шестиствольная картечница русского изобретателя В. С. Барановского, принятая на вооружение русской армии в 1873 г. и применявшаяся в русско-турецкой войне 1877–1878 гг., по праву считается предшественницей пулемета. В картечнице механически производились заряжание стволов, стрельба и выбрасывание стреляных гильз, но в отличие от пулемета возникающая при выстреле энергия порохового заряда для перезаряжания не использовалась и приведение в движение механизмов осуществлялось вручную.
Попытки использовать энергию образующихся при выстреле пороховых газов для производства отдельных операций, связанных с перезаряжаыием оружия, делались уже в середине XIX в. Так, например, предлагалось использовать энергию отката заряжаемой с казны пушки для автоматического открывания затвора. Кроме того, появляются ряд предложений по автоматизации артиллерийских орудий, а также отдельные проекты автоматических ружей и пистолетов. Однако они не получили практического осуществления по причине их недоработанности.
В конце XIX в. наступил новый этап в развитии стрелкового оружия, который был вызван изобретением бездымного пороха. Разработка бездымного пироксилинового пороха диктовалась необходимостью решения проблемы использования скорострельности магазинных винтовок, так как при стрельбе дымным порохом магазинные винтовки не имели никаких преимуществ по меткости стрельбы перед однозарядными. Это объяснялось тем, что при частой стрельбе из магазинной виптовки дым не успевал рассеиваться и стрелкам были плохо видны мишени. Разработка бездымного пироксилинового пороха была подготовлена общим развитием науки и техники. Не случайно поэтому бездымный порох был изобретен почти одновременно в нескольких странах.
Большой вклад в создание бездымного пороха внесли русские ученые и изобретатели. В начале 1887 г. пиротехник Г. Г. Сухачев получил пироксилиновый бездымный порох независимо от открытия его французом Вьелем и другими зарубежными учеными, работы которых держались в строжайшем секрете. В последующие два года разработкой технологии заводского изготовления бездымного пороха и организацией его производства на Охтинском пороховом заводе занимались профессор Артиллерийской академии Н. П. Федоров и преподаватель С. В. Панпушко совместно с работниками завода А. В. Сухинским и 3. В. Калачевым. Валовое производство отечественного бездымного пороха на Охтинском заводе началось с декабря 1889 г.