从16世纪20年代开始,中国火炮仍有发展。嘉靖年间制造的虎蹲炮,长1呎9吋(约合0.6米),重36斤(约合21.5千克),配有铁爪﹑铁绊,发射前可用大铁钉将炮身固定于地面,形似虎蹲,这种炮克服了发射时后坐力大﹑跳动厉害的缺点。《明会典?工部》记载,嘉靖四年(1525)制造的“毒火飞搏”,炮筒用熟铁制成,装火药十多两,炮弹由生铁熔铸,弹内装“砒硫毒药五两”,点火后“将飞搏打于二百步(约330米)外,暴碎伤人”。这是中国古代以火炮发射爆炸弹的最早记载。

　　万历年间还大量制造了身管较长的火炮。万历二十年(1592)在杭州制造的“天字一百三十五号大将军”铁炮,口径113毫米,全长143厘米,身管的长度同直径的比值明显增大。炮身有九道箍,铸有炮耳,安有两个铁环。万历年间,明军援朝作战时曾使用过这种铁炮。在此期间,欧洲火炮开始传入中国,其中影响较大的有佛朗机铳和红夷炮。佛朗机铳约在正德末年(1521年左右)从葡萄牙传入中国,它有一母铳和若干子铳,母铳身管细长,口径较小,铳身铸有准星﹑照门,可瞄准射击。铳身后有“巨腹”,腹上开有长孔,用以装填子铳。子铳类似一小火铳,一般备有5～9个,可预先装好弹药,战时轮流发射,提高了火炮射速。嘉靖初,中国开始成批仿制佛朗机铳,形制很多。

　　《明会典》记载有大样﹑中样﹑小样佛朗机铜铳迹龋裕怠保恕剑《武备志》又把佛朗机铳分为1～5号。北京首都博物馆现藏有6门佛朗机样式的火炮,均为铜质,有两种类型:一种名为“流星搏”,腹部为方形;另一种“胜”字号火炮,腹部为圆柱形。

　　其中嘉靖二十八年(1549)制造的“胜字四十二号”火炮,母铳口径38毫米,全长91厘米,子铳口径35毫米,全长23厘米。由于子铳装药量小,母铳口径不大,威力有限。红夷炮(亦称西洋炮)是一种大型火炮,在万历后期由荷兰传入中国。《明史?兵志》记载:“大西洋船至,复得巨搏,曰红夷。长二丈余,重者至三千斤,能洞裂石城,震数十里”(二丈约合6.22米,三千斤约合1 600千克)。炮身铸有准星﹑照门,中部有炮耳。与佛朗机铳相比,口径较大,管壁加厚,并且从炮口至炮尾逐渐增厚,能承受较大膛压,是当时威力最大的火炮。明末,明政府为了扺御后金军的进攻,重用徐光启﹑李之藻等人大量仿制红夷炮。天启元年(1621),李之藻受命按西洋新法制造火炮;崇祯二年至三年(1629～1630)徐光启督造大小红夷炮400余门;两广总督王尊德也先后仿制大中型西洋炮500门。

　　中国历史博物馆﹑湖南省博物馆﹑首都博物馆等都收藏有当时的制品。其中首都博物馆收藏的一门崇祯十年铁铸“西洋炮”,口径100毫米,长233厘米。其身管的长度同直径的比值更大于万历二十年造的铁炮。

　　西方火炮的传入,促进了中国明朝后期火炮技术的发展,改善了军队的装备。据《练兵实纪杂集》记载,戚继光的车营装备佛朗机铳256门,辎重营装备佛朗机铳160门。天启六年,袁崇焕以红夷炮凭城固守宁远(今辽宁兴城),击退了后金兵,毙伤敌数百人,后金统帅努尔哈赤在该役中中炮受重伤,不久死去。在火炮技术发展的同时,明末孙元化集中明代制造火炮的成果,吸收西方先进的造炮经验,撰写成《西法神机》一书。其后,焦勖于崇祯十六年在汤若望的传授下,辑成《火攻挈要》。这两部书,是明末火炮制造的理论和工艺技术专着,对西方新式火器在中国的进一步传播产生了重大影响。