佛郎機、鳥槍和各種傳統火器的大量研製和使用，使我國軍事領域的各個方麵又發生了一次大變革。這種變革，突出地表現在明穆宗隆慶年間（公元1567年到1572年）戚繼光（1528—1587）在薊鎮編練的車營、步營、騎營、輜重營等新型的兵種之中。這些營使用鳥槍、佛郎機、虎蹲炮、火箭等火器的士兵已占編製總人數的一半左右。因此，就武器裝備的比例和在作戰中的作用來說，它們實際上已經成為火繩槍炮和冷兵器相結合的車炮營、鳥槍營、騎炮營和火器補給營。它們不但可以成為獨立的新兵種，而且可以成為協同作戰的合成軍種。同時，用火繩槍炮和冷兵器相結合的作戰方式、軍事教育訓練、國防設施也都隨著產生。
從明熹宗天啟元年（公元1621年）起，為抵禦後金軍的進攻，以大學士徐光啟為代表的軍事技術家受明朝廷的命令，向澳門葡萄牙殖民當局購買了歐洲使用的早期加農炮，當時我國叫它“紅夷炮”。這種火炮構造合理，具有身管長、威力大、射程遠等優點，能轟毀大型城牆，是攻守城戰的銳利兵器。天啟六年（公元1626年）正月，寧前兵備道袁崇煥（1584—1630）曾在寧遠（今遼寧興城）指揮明軍使用紅夷炮，打退努爾哈赤（1559—1626）所部後金軍的進攻。之後，明廷委任徐光啟、李之藻（1565—1630）等科學家和軍事技術家，組織工匠製造紅夷炮，把歐洲用泥模鑄炮的方法以及以口徑的尺寸作為基數按一定的比例倍數設計火炮各部分的方法引進中國，提高了火炮製造的科學性。
明代多管火箭炮——架火戰車
明代初期，我國發明了多管火箭炮，比歐洲各國正式使用火箭炮早了五百多年。這種多管火箭炮就是利用獨輪車裝載和發射火箭的“架火戰車”。這種世界上最早的多管火箭炮，是在人力獨輪車上裝有6個長方形箱體的火箭發射器，它像6個大蜂窩排列成上、下兩行，共載有火箭160支。這種火箭發射器和“火龍箭”、“一窩蜂”等多發火箭的結構和特點相似，都是將火箭預先裝在發射筒內，而所有火箭的引火線都聯在一起，形成引火總線。發射時，點燃引火總線，火箭就猶如條條火龍，一齊從發射筒內噴出。刹那間，火閃煙飛，聲如雷嗚，直向敵陣地衝去。
架火戰車雖然看起來簡陋粗糙，但它體輕靈活，使用轉移都很方便。打仗時，三個人即可操作。其中一人負責瞄準指揮，兼管推車，其他兩個裝填彈藥和點火等，協同作戰。
在架火戰車的發射筒上方，有一卷起的棉簾，它是一種防護裝置，相當於現代火炮的防盾飯。當衝鋒或轉移陣地時，為了防止敵人的箭矢射傷炮手，將棉簾放下來。發射火箭時將棉簾卷起，簡便實用。另外，在車的兩側還裝有火銃和長矛各兩支，以配合火箭炮來殺傷不同的目標；必要時，還能用來同敵人白刃格鬥，進行自衛。架火戰車既有類似現代火箭炮威懾敵人的齊射火力和快速轉移的機動性等特點。又具備現代戰車在火力、機動性和防護方麵的一些基本性能，因此它在兵器發展史上占有重要地位，也是我國在火箭炮方麵的傑出創造之一。
最早的火焰噴射器——猛火油櫃
“猛火油櫃”是中國古代戰爭中的一種噴火器具。猛火油即石油。遠在兩千年前，我國勞動人民就發現並使用了石油。古代原油稱"石漆"，唐代叫"石脂水"，五代時叫"猛火油"，宋代沈括首次提出"石油"這一命名。早在南北朝以後，石油被用於戰爭中的火攻。公元913年，後梁王李霸在山東楊劉發動叛亂，曾用"長竿縛布沃曲"，焚燒楊劉城的建國門，所用的縱火材料即是石油，成為石油用於火攻的最早記錄。後晉李存勖曾兩次使用石油縱火劑燔燒敵軍，擊敗後梁軍的進攻，轉敗為勝。到了宋代，火藥用於軍事後，中國軍事科學家發明了世界上最早的火焰噴射器——猛火油櫃，並裝備於軍隊。構造部分及其原理與現代火焰噴射器相似。
《武經總要》記載，猛火油櫃以猛火油（即石油）為燃料，用熟銅為櫃，下有4腳，上有4個卷筒，卷筒首大尾細，尾開一小竅，大如黍粒，首為圓口，徑半寸，櫃旁開一竅，卷筒為口，口有蓋，為注油處。管上橫置唧筒（原始活塞機械），與油櫃相通，每次注油1.5千克左右。唧筒前部裝有"火樓"，內盛引火藥。發射時用燒紅的烙錐點燃火樓中的引火藥，使火樓體內形成高溫區，同時通過傳導，預熱油缸前的噴油通道形成預熱區，然後用力抽拉唧筒，向油櫃中壓縮空氣，使猛火油經過火樓噴出時，遇熱點燃，從火樓噴口噴出烈焰，形若火龍，用以燒傷敵人和焚毀戰具。"猛火油櫃"實質上是一個以液壓油缸作為主體機構組成的火焰泵。在古代城邑攻防作戰中顯示了巨大威力。《吳越備史》記載，後梁貞明五年（919年），在後梁與後唐作戰中出現了以鐵筒噴發火油的噴火器。"猛火油櫃"到了宋代是城守戰和水戰中的利器。如"敵來攻城，在大壕內及傅城上頗眾"或者"以衝車等進"時，守軍可於踏空板放猛火油，中人皆糜爛，水不能滅，殺傷力較大；水戰時則可燒浮橋和戰艦。這種"猛火油櫃"形製較大，很笨重，多置於城上。後來出現了一種小型噴火器具，用銅葫蘆代替沉重的油櫃，便於攜帶和移動，用於守城戰和水戰。
軍事博物館古代戰爭館陳列的"猛火油櫃"模型，係依照宋《武經總要》資料複原製作，試驗噴火距離為5～6米。