新兵在進軍營之前還是一個老百姓，家庭的觀念是濃厚的，兵營的生活是不習慣的，殺敵技術是不懂得的。孫承宗為著迅速鞏固新兵，使他們迅速習慣軍隊生活，成為熟練的戰士，進行了許多細致的工作。
軍隊的嚴格的紀律與合理的統禦是必需的做法，但是僅僅如此還不夠，還需要軟的一手。皇帝曾經在巡視京營中提到過：“我們不僅要武裝士卒的手足，更重要的是武裝士卒的頭腦。”天啟皇帝在微服私訪前，提出了很多建設軍營的設想。這些設想，孫首輔正在積極執行。
首先是在接收新兵時，組織當地的戲班樂隊，從新兵的家鄉到軍營的沿途路上舉行隆重的慰勞與歡送；並在接收軍營，組織老兵舉行熱烈的歡迎會。其次是動員老兵，以團結友愛的精神幫助新兵適應軍營生活。嚴禁老兵欺辱新兵，注意新兵的夥食和衣物的供給，讓新兵保持好的心態。
去年京營雇了一些落第秀才在這個時候派上用場了。像肅寧縣來的秀才孔已甲平日裏教士卒讀書認字，不學儒學，隻是單純地背誦軍紀條令。現在他還負責幫新兵寫信回家，告訴自己在京營的生活。首輔大人想以這種方式漸漸改變民間“好男不當兵”的不良風氣。
內閣首輔除了忙活招收新兵的事宜，他還與徐光啟商談製造火炮火槍的問題。像紅夷大炮那樣巨型火器，威力巨大，能摧毀堅城，但是行動起來非常不方便，移動起來至少需要三十匹馬來拉，並不適用於與後金野戰。孫首輔希望數理院能研究出四匹馬就能帶著跑的火炮，不要求有過大的衝擊力，隻注重破片殺傷。
工部尚書徐光啟的高徒孫元化、戶部尚書李之藻的學生張燾和數理院的火器專家焦勖共同研發了一種輕型火炮，目前叫做小將軍炮。這門火炮隻有三百六十斤，炮管長五尺，裝在車廂上兩匹馬就可以帶著跑，是適用於野戰的長管直射炮。
不僅如此，孫元化還對炮彈進行了技術改良，以前火炮發射的炮彈大多為實心彈，到了現在專家們研發出了空心爆炸彈。空心炮彈質量上要比實心炮彈輕兩成，假如說實心炮彈十斤重，空心炮彈就隻有八斤重。這樣火炮的射程就會因為有效推力的增大而遠得多，對遠距離目標的摧毀作用也會相應增大。同時，由於空心炮彈內裝火藥，爆炸後彈片四散飛擊，其殺傷作用也要大得多。
火器專家焦勖則是研發出了群子炮彈。這種炮彈用燒紅的鐵條，經過反複錘打成球形彈丸，發射時每炮用百餘顆，多者或三四百顆，噴薄而出，鐵珠如雨，殆無隙地，當之輒碎。用此法製造的群子彈，改變了過去用生鐵所鑄群子彈因多蜂窩而不能射遠的弊病。
當樞輔孫承宗見到火器的巨大威力時，他感歎道皇帝陛下的巨額撥款沒浪費。孫承宗馬上將已經造好的火炮編入車營部隊，加入訓練中去。近代史上威震東亞的炮兵部隊就這樣誕生在京營裏。