早期的火藥兵器屬於傳統的火攻縱火兵器的範疇有比較輕便用弓弩發射的火箭，將原用的油脂等燃燒物質改換成火藥筒，所裝火藥的輕重以弓力為準當箭射中目標後可引起燃燒。較重的則用袍來拋發，采用內裝火藥的圓形炮彈。此外還有木身鐵嘴草尾的“鐵嘴火鷂”和紙皮竹編內填火藥的“竹火鷂”。主要用炮拋射的火藥兵器，有內裝看毒藥的“毒藥煙氈”。
還有彈內裝滿能刺傷人馬的鐵蒺藜的“蒺藜火毽”每個球中裝著3枚6首鐵刃和8枚有倒須鉤的鐵蒺藜，彈球爆炸後，把鐵蒺藜散放出去。還有用竹子做芯，外麵裹薄瓷片和火藥製成的“霹靂火毽”，可爆出雷鳴般的巨響。由於上述幾種火藥兵器的性能不同，它們所使用的火藥配方也不一樣，所以在《武經總要》中記有不同的火藥配方。
在《武經總要》中記錄了3種火藥的配方，現分述於下。
第一種，火炮火藥法，其配方如下，晉州硫黃十四兩，窩黃七兩，焰硝二斤半，麻茹一兩，幹漆一兩，砒黃一兩，定粉一兩，竹茹一兩，黃丹一兩，黃蠟半兩，清油一分，桐油半兩，鬆脂十四兩，濃油一分。
在配方以後書中附有以下記錄，“右以晉州硫黃、窩黃、焰硝同搗羅，砒黃、定粉、黃丹同研，幹漆搗為末，竹茹、麻茹即微炒為碎末，黃蠟、鬆脂、清油、桐油同熬成膏，人前藥末，旋旋和勻，以紙伍重裹衣，以麻縛定，更別熔鬆脂傅之，以炮放。”把上述藥末混人膏中，然後外裹五層紙，用麻紮縛，然後用溶化的鬆脂塗抹表皮即成。整個火球重12斤。
第二種，毒藥煙氈火藥法，其配方如下，“毽重五廳，用硫黃一十五兩、草烏頭五兩、焰硝一斤十四兩，芭豆五兩，狼毒五兩，桐油二兩半，小油二兩半，術炭末五兩，瀝青二兩半，砒霜二兩，黃蠟一兩，竹茹一兩一分，麻茹一兩一分，搗合為毽。貫之以麻繩一條，長一丈二尺，重半斤，為弦子。更以故紙十二兩半，麻皮十兩，瀝青二兩半，黃蠟二兩半，黃丹一兩一分，炭末半斤，搗合塗傅於外。若其氣熏人，則口鼻血出。二物(按，指毒藥煙毯與煙毯)並以炮放之，害攻城者。”
第三種，蒺藜火毯火藥法，其配方如下，”用硫黃一斤四兩，焰硝二斤半，楚炭末五兩，瀝青二兩半，幹漆二兩半搗為末，竹茹一兩一分，麻茹一兩一分剪碎，用桐油、小油各；兩半，蠟二兩半，熔汁和之，外傅用紙十二兩半，麻一十兩，黃丹一。
兩一分，炭未半斤，以瀝清二兩半，黃蠟二兩半從火炮毒藥煙氈、蒺藜火毽3種火芍的配方中司以得知，火藥的主要成分是硝、硫磺和炭。這三個配方是世界上最早冠以火紅名稱，並真接應用於實距兵器的火紅。因之被英國著名的曆史學家李約瑟稱為“是所有文明國家中最古老的配方。”但是這些配方中，硝的含量低，並合壁有大量其他成分，通常隻能速燃，用以縱火，發煙成散毒，還是一種低級火紅，是近代火紅的雛形。
北宋時期，由於戰爭的頻繁，火紅的生產和火器的製造已有相當的規模。專職火紅管理的機構和墳門生產火紅的作坊，都是由設在首都開封的“廣備攻城作下麵設21個作朝遷對火藥的生產采取了嚴格的保密措施，有關的“製茺作用之法”隻準工匠育習，但絕對不準外傳。而且工匠隸屬於這些作坊後，便得終身眼役於其中，如有逃亡緝捕嚴，其原因之一是恐怕軍事生產的機密外泄。
到南宋時，火藥性能不斷提高，火藥製造技術不斷改進，火器生產規模日漸擴大。在宋理宗時荊州(江陵)地區已成為一個火藥兵器的製造中心，一個月中可製造鐵火炮一二千隻。《景定建康誌》中記載，建康府的火藥兵器生產數量在2年零3個月的時間內，創造、添修火攻器具達63754件。其中創造10斤重的鐵砘殼4隻、7斤重的鐵炮殼八隻、6斤重的鐵炮殼100隻、5斤重的鐵跑殼13104隻、3斤重的鐵炮殼22044隻、火弓1000舌端月旦隻、火弩1000舌端月旦隻、突火筒333個、火蒺藜333個、火藥弄挎槍頭333個、霹靂火炮殼100隻，添修有火弓箭9808隻，火弩箭12980隻、突火筒502個、火藥弄挎槍頭1396個、火藥蒺藜404個、小鐵炮208隻、鐵火桶74隻、鐵火錐23條。除火弓箭、火弩箭和火錐等外，其餘的都明確是火藥兵器，從中可以看出南宋時期建康府對火藥兵器生產製造是相當重視的。除了牛產規模擴大以外，這時火藥兵器的性能也有了很大的提高和創新。在實際戰爭中，起作用的兩項改進，第一項是增強鐵火炮的爆炸威力；第二項是改進噴火兵。