在寧遠戰役中，火器曾使明軍首獲大捷。徐光啟這時便提出多造火器的建議，且得到崇禎皇帝的支持。徐光啟在北京建立兵工廠，搜羅傳教士中精於製器者參與造器。崇禎四年（1631），徐光啟再次上疏，主張組練以西洋炮為主要裝備的新軍。他計劃組建十五營這樣的新軍。以四千人為一營，每營配備雙輪車一百二十輛，炮車一百二十輛，糧車六十輛，西洋火炮十六位，中炮十位，鷹銃一百門，鳥銃一千二百門。他深信，隻要組成四五營，便可聚可散，使關門無憂，成十營，則可不憂關外，十五營俱就，就可不憂進取了。這套以火器和精兵為核心的建軍計劃若能得到徹底實施，將會使中國軍隊可以與當時西方軍隊匹敵，更可收到使“國家萬世金湯之險，不止一時禦寇之利，即奴賊聞之，決不敢肆行深入”的效果但明末的國力隻能使他的這套計劃“僅見於紙墨流傳”。更為不幸的是，他物色的兵源遭受了滅頂之災。他本想召孫元化於登州，令其統兵來京，先成一營。因為孫的軍隊較能體現他的理想，明架火戰車是一支用西洋火器——先進的軍事技術武裝起來的部隊。但孔有德的吳橋兵變使孫元化成為叛軍俘虜，後被朝廷處死，孔氏降金後，火器盡為金兵所有。這對徐光啟的強國夢是一致命的打擊。從此，他對兵事噤若寒蟬。不久，他便懷著幻滅的強國夢離開了人世。
徐光啟死後十一年，李自成攻入北京，崇禎皇帝自縊於煤山。不久，清兵入關，與吳三桂合兵進攻北京。明帝國壽終正寢。金兵入主中原的美夢得以實現，徐光啟的強國夢卻被擊得粉碎。直到幾個世紀後，當龍的傳人實現了這一夢想時，才一再追述他當時的功績和偉大抱負。
三、永恒的回響——呼喚開放
當西方正在向近代文明邁進時，新興的科學技術和生產力以及借此展開的野蠻的拓殖浪潮正在蠻性地衝決民族的、文化的藩籬，隔絕已經越來越成為不可能之事，而這時中國卻仍然沉睡在中央帝國的美夢之中。不用說主動出擊以開展文化交流，從其他民族文化中吸取為我所用的優秀成果，就連被動的吸取也因為正統士大夫們無限誇大幾個傳教士對“聖學道脈”和中國社會穩定的威脅而變得愈加困難。隻有少數幾位先覺之士如徐光啟、李之藻、王徵等人在與西人西學的交流中，由於科學研究上的重大收獲，才隱約地感受到了時代劇烈跳動的脈搏。而其中徐光啟似乎最清楚地意識到閉關自守危害極大，因此，他便最急切地發人之未發，振臂呼喚國家和文化的開放。
早在翰林院任職時，徐光啟就曾撰寫過《海防迂說》，後來他將此文進行修改，補入一些資料，該文被收入《明經世文編》。在該文中，徐光啟深入地分析了倭患形成的原因，並提出過大膽而又明智的對策。明朝中葉以後，東南沿海的手工業和商品經濟發展迅速，徐光啟以其敏銳的經濟眼光認識到這一規律的必然性：“有無相易，邦國之常”。中日兩國一衣帶水，日本有很多貨物都需要從中國進口，兩國間的自由貿易因此難以禁絕，“蓋彼中所用貨物有必資於我者，勢不能絕也。”但有明一代在絕大部分時間裏都實行嚴厲的海禁政策，對日本尤其嚴峻。中國商人因此不敢通倭。後來西洋人從閩浙一帶將湖絲等物販至呂宋，日本一些商人必須繞道呂宋方能得到價格昂貴的少量中國貨物，這樣的情況使日本商人“未能一日悉忘我貢市也”。既然正常的渠道被阻隔，一些日本商人便鋌而走險，“商轉而為盜，盜而後得為商也”。他們與一些中國人勾結，以暴力手段牟取暴利，這樣便形成使沿海百姓飽受其苦的倭患。
既然“官市不開，私市不止”，是自然之勢；絕市則又生倭患，不利國泰民安，那就隻能有一條出路：“必明與之市”，就是說，要適當開放中國市場，與日本展開公開的正式的通商貿易。這樣可收到經濟上互惠的效果：“通貨既久，我之絲帛諸物，愈有所泄”，“往者既眾，彼中之價亦平”。也就是說，通過中日間的自由貿易，可使我國生產的貨物有銷售市場，利於國計民生，而日本方麵則可在直接貿易中使進口的中國貨物價格降低。當然，“貢市往來”，可能會導倭入寇，徐光啟認為對此也可采取區別對待的對策，即“來市則予之，來寇則殲之，兩不相妨也”，而且從根本上來說，開放的自由貿易可以防止、消除倭患：“惟市而後可以靖倭，惟市而後可以知倭，惟市而後可以製倭，惟市而後可以謀倭”以上皆見《海防迂說》。
徐光啟關於開放市場進行正式貿易以止倭患的建議實際上已接近於近代的自由貿易觀念。如果明帝國完全采納他的建議，既建立一支用先進武器裝備起來的軍隊，又致力於發展生產，並對外開放市場，進行自由貿易，中國就不會有後來飽受屈辱的百年近代史。然而，中央帝國早已失去了昔日泱泱大國的雄姿和氣度，她的心態已變得既妄自尊大，又盲目排外了。徐光啟的呼喚不過是過耳之風，無人理睬。