Успехи химии в конце XIX — начале XX вв. способствовали появлению новых взрывчатых веществ, применяемых в подрывном деле в настоящее время. В 1872 г. были открыты взрывчатые свойства мелинита, который около ста лет до этого применялся как желтая краска для тканей. В 1863 г. был открыт тротил, в 1877 г. — тетрил, в 1891 г. — ТЭН и азид свинца, в 1897 г. — гексоген, в 1914 г. — ТНРС. Промышленное освоение этих взрывчатых веществ и их применение для подрывных работ потребовало многих лет. В 90-х годах XIX в. в России испытывались первые подрывные мелинитовые шашки, опытные образцы детонирующих шнуров со свинцовой оболочкой и сердцевиной из зерненного пироксилина и мелинита.
В русско-японскую войну 1904–1905 гг. при отступлении русских войск широко применялось подрывание мостов на железных и шоссейных дорогах. Кавалерийские отряды, действовавшие в японском тылу, подрывали участки железной дороги Ляоян — Порт-Артур. Для преодоления японских проволочных заграждений создавались охотничьи команды, включавшие в себя подрывников, вооруженных удлиненными зарядами из пироксилиновых шашек, привязанных к распиленным пополам бамбуковым шестам. Огромную роль сыграло минно-подрывное дело в обороне Порт-Артура, для защиты которого впервые в истории по идее генерала Р. И. Кондратенко была создана система комбинированных инженерных заграждений, в которую вошли также управляемые и самовзрывные фугасы, камнеметы и прибрежные мины. Подрывные работы, изготовление и установка фугасов осуществлялись специальной «фугасной командой», возглавляемой поручиком Л. И. Дебогорием-Мокриевичем. При обороне Порт-Артура велась также подземно-минная борьба. Подрывным способом производилась расчистка местности для обзора и обстрела. В конце 1905 г. вышло первое издание наставления «Подрывные работы», учитывавшее опыт русско-японской войны.
В 1913 г., накануне первой мировой войны, на вооружение поступили новые подрывные средства — тротиловые шашки современных размеров, электровоспламенители и электродетонаторы накаливания с платиново-иридиевым мостиком (так называемые «запалы военно-инженерного ведомства»), подрывная машинка обр. 1913 г., взрывавшая как искровые запалы Дрейера, так и запалы накаливания. Были приняты также ударный и терочный воспламенители для зажигания огнепроводных шнуров. Однако мощность военной промышленности царской России была недостаточной, и она не могла обеспечить потребности армии во взрывчатых веществах и подрывных средствах в связи с все возрастающими масштабами применения подрывного дела в ходе войны. Большая часть тротила, мелинита, огнепроводного шнура, электродетонаторов ввозилась из-за границы. Детонирующий шнур полностью импортировался. С целью экономии взрывчатых веществ профессора А. А. Солонина и Е. Г. Тронов предложили применять аммотолы и аммоналы.
При наступлении на Варшаву немцев в августе 1915 г. русские войска при отходе произвели разрушения путей сообщения, мостов и т. д.
Массовые разрушения осуществили немцы на западном театре военных действий в марте 1917 г., отходя с линии фронта Аррас — Сунсон на позицию Зигфрида. Они разрушили до 1000 различных сооружений, 1300 мостов, подорвали во многих местах железнодорожные пути, линии связи, каналы, уничтожили водопроводные сооружения, шахты, заводы, т. е. буквально «выбрили местность». В результате созданного бездорожья ни французы, ни немцы не смогли развернуть на этом участке активных наступательных действий. Таким образом, выявилось, что заграждения и разрушения могут иметь не только тактическое, но и оперативное значение.
Подрывные работы вошли также в обеспечение наступательных действий. Саперы разминировали мосты, уничтожали фугасы противника, проделывали проходы в проволочных заграждениях взрывным способом. Кроме обычных удлиненных зарядов пироксилина, укладываемых на проволоку вручную, русскими саперами применялись удлиненные заряды, выдвигаемые под проволочное заграждение с помощью троса и блоков. Первым таким предложением, сделанным в 1915 г., была «ползучая мина» унтер-офицера Семенова в виде салазок с зарядом длиной около 7 м, весом 25 кг. При взрыве этого заряда в проволочном заграждении образовывался проход шириной до 10 м. Оригинальные конструкции «ползучих мин» были предложены рядовым Савельевым, унтер-офицером Дорониным, полковником Толкушкиным и другими.