Тем не менее, вопрос о постройке завода оставался насущным и периодически рассматривался правительством. В 1806 году горным начальником Гороблагодатских, Пермских, Камских и Богословских заводов и Дедюхинских соляных промыслов был назначен обер-бергауптман 4 класса (генерал-майор корпуса горных инженеров) Андрей Федорович Дерябин. Один из крупнейших специалистов горного дела, получивший образование за границей, ревностно озабоченный развитием промышленности в России, он предложил создать оружейный завод на базе Ижевской молотобойной фабрики. 10 июня 1807 года началось строительство Ижевского оружейного завода. Вполне закономерно, что возглавил его А. Ф. Дерябин.
Чтобы начать производство оружия как можно скорее, А. Ф. Дерябин предполагал перевести на Ижевский завод триста опытных оружейников с Тульского завода. По вполне понятным причинам начальник Тульского завода генерал-лейтенант Чечерин отпускать работников отказался. Следует особо отметить, что все оружейные заводы России принадлежали военному ведомству, а Ижевский оказался в горном. Ведомственные интересы, как это нередко случалось, в очередной раз оказались сильнее государственных. В конечном счете с Нижне-Туринского, Серебрянского и других оружейных заводов перевели более тысячи мастеровых. Поскольку мастеров-оружейников среди них оказалось крайне мало, пригласили восемьдесят специалистов из-за границы. И уже в первый год своего существования завод начал выпускать дульнозарядные армейские ружья с кремневым замков. К Отечественной войне их выпустили около двух тысяч, а непосредственно в 1812 году - свыше 6000 штук. Всего в 1812-1814 годах ижевские оружейники поставили русской армии более 20 тысяч ружей и около 7 тысяч иесаков.
Уральский завод по своему месторасположению и снабжению оказался слишком зависим от окружающих предприятий, что и предопределило его подчиненность горному ведомству. Это обстоятельство, в свою очередь, послужило причиной возникновения ижевской оружейной школы, отличной от тульской. Организация производства, технологические приемы, конструкторские решения - все это здесь изначально было своим. И именно это обстоятельство послужило причиной возникновения крепких традиций оружейного дела, укреплению духа творчества, привнесению в технологические процессы новых приемов металлургии и металлобработки.
Горный инженер А. Ф. Дерябин создал принципиально новое оружейное предприятие. Он прекрасно видел, какие трудности его ожидают. Самая большая проблема - это снабжение завода инструментами. Они приобретались главным образом за границей, а, учитывая отдаленность Ижевского завода от центра, снабжение становилось очень дорогим и нерегулярным. А. Ф. Дерябин с самого начала взял курс на изготовление всего необходимого инструментария непосредственно на самом заводе. Он закупил в Петербурге английские инструменты, начиная от наковален и тисков, кончая молотками и напильниками, с которых в Ижевске были сделаны копии. Эти модели вместе с английскими образцами были посланы на Воткинский, Гороблагодатский и Пермский заводы. Сделанные на Воткинском заводе инструменты оказались ничем не хуже зарубежных. Таким образом Ижевский оружейный завод получил собственное инструментальное производство, чем не могли похвастаться заводы военного ведомства.
Непосредственно на самом заводе вырабатывалось и железо. Это производство, четко ориентированное на оружейные цели, давало высококачественную специальную оружейную и инструментальную сталь. Ижевский завод являлся основным поставщиком оружейных стволов и ствольных коробок для заводов России. Например Тульский завод получал до 360 тысяч стволов вгод. Росло и мастерство оружейников. В 1867 году на промышленной выставке в Париже шестилинейные винтовки Ижевского завода получили серебряную медаль. В 1887 году на Сибирско-Уральской выставке были представлены окло тридцати систем охотничьих ружей, за которые завод наградили Большой золотой медалью. На всемирной выставке в Париже ижевские ружейные стволы тоже получили золотую медаль.
Производство на заводе велось неравномерно. В военное время и в периоды противостояния с зарубежными державами оно резко возрастало, а в мирноее время так же резко сокращалось, наступал застой. Естественно, прекращалось совершенствование оборудования и технологий, мастера теряли квалификацю и уходили, а новые работники имели мало возможностей для обучения. Чтобы снизить негативное влияние неравномерной загрузки, ведавшее вооружением Главное артиллерийское управление разрешило в 1885 году принимать заказы от частных лиц на охотничье оружие. В этом же году были получены первые заказы, а через два года завод выпускал уже четырнадцать разновидностей одноствольных дульнозарядных ружей и восемь видов двуствольных.
Ижевские ружья сразу стали популярны среди охотников. Из всех государственных оружейных заводов только здесь выпускались популярные малокалиберные шомпольные "сибирки" - винтовки для добычи пушного зверя. Популярность ижевских ружей во многом объяснялась высоким качеством стволов, изготовленных из той же стали, что и боевое оружие.
В 1891 году завод начал осваивать выпуск трехлинейной винтовки конструкции Мосина. На период освоения новой продукции прием заказов на охотничьи ружья был прекращен и возобновился в 1900 году. Предприятие стало, в том числе, изготавливать казнозарядные ружья и винтовки с продольно-скользящим затвором различных систем, карабины с затворами "Винчестер" и "Ремингтон", штуцера-экспрессы различных калибров.
Отмена крепостного права послужила причиной возникновения частного оружейного производства. Получившие свободу мастеровые покидали завод и открывали на дому кустарное производство. К 70-м годам в Ижевске их насчитывалось около 400. Европейский Север, Урал и Сибирь с их огромными охотничьими просторами обеспечивали высокий спрос на ружья. Кроме того изготавливались шомпольные пистолеты и револьверы. При необходимости в частных мастерских размещались заказы государственного завода на детали и комплектующие.
Самыми крупными из частных производств были фабрики Ивана Федоровича Петрова и конкурировавшего с ним Адриана Никандровича Евдокимова. В начале ХХ века охотничьи ружья, изготовленные в частных мастерских Ижевска продавались в сорока городах России и экспонировались на международных выставках.
С началом первой мировой войны выпуск охотничьего оружия повсеместно был прекращен. Все силы были брошены на производство армейских винтовок. Как обычно, в период между войнами производство стрелкового оружия в России было практически прекращено. Считалось, что будущая война с Германией будет скоротечной и победной. Мобилизационное отделение Главного управления генштаба скрупулезно подсчитало, что в войсках и на складах должно иметься в общей сложности 4 559 003 винтовки и карабина. Накануне войны в наличии находилось 4 652 419 штук. Но в результате четырехмесячных кровопролитных боев запасы оказались исчерпаны. Для возмещения убыли на складах военного ведомства имелось 600 000 винтовок, а убыль составила 200 000 штук в месяц. К тому же ежемесячно на фронт должно было поступать пополнение в триста тысяч человек, а их тоже надо было вооружить. Через два года, несмотря на усиленное производство, недостаток винтовок достиг катастрофических масштабов. Из тыловых частей и запасных батальон на фронт отправили почти все оружие. Оставалось совершенно мизерное количество для обучения новобранцев стрельбе. Для обучения строю, перебежкам с оружием и штыковому бою использовались деревянные муляжи и просто палки. В результате на фронт поступало необученное пополнение.