1859年的意大利战争中，证明拿破仑三世的线膛炮在射程和精度方面绝对优于奥地利的滑膛炮，但多数军队直到该世纪70年代才不再依赖滑膛炮。主要因为滑膛炮比试验中的火炮造价便宜，更加可靠。实际上，由于战场上新炮的有效射程受炮手视力限制，制造这种新炮并不真正合算，除非观察距离能大幅度增加。在美国内战中，线膛炮、滑膛炮，南北双方都用过，双方都同样喜好前装滑膛青铜“拿破仑”炮。这种便于使用的火炮，实际上是在欧洲早已过时，在美国寿命也不长的12磅级榴炮。青铜性质较软，这一直是个严重缺点。人们将新的冶金技术结合膛内弹道学进行研究，才有可能利用了钢的坚硬和耐久的优越性。
来福枪本身既不是新冶金学又不是新弹道学的产物，因为靠来福线增加精度和射程的原理早已众所周知。但是十九世纪线膛武器的发展大大得益于上述两门知识的增长。随着技术的改进，又有了金属加工机械，就能空前提高镗孔精度，并在身管中刻划来福线。几世纪以来，制造手枪常常是熟练军械匠的任务，每一件武器他都是作为个人产品生产的，往往是一件艺术品。造枪的基本金属材料是锻铁，所用工艺通常是在芯管周围绑扎或焊接铁条。十九世纪，在纽约雷明顿枪炮厂，第一次用铸铁镗孔，制造出带来福线的身管。生产装备线也是雷明顿枪炮厂第一家发展的，它的基础是该世纪早期伊莱·惠特尼和其他人创导的零部件通用互换原则。人们运用弹道科学，设法对这个时期的新线膛武器进行了系统的试验，从而迅速积累并总结了对于弹丸性状等各方面的知识。
新武器对战术和编制的影响
随着作战武器经历了深刻的技术革命，射程增加，精度提高，射速加快，显然在编制、战术和后勤支援方面也需要作相应改进。在拿破仑发展了军、师编制之后，在编制和战术方面，如果说不是倒退的话，起码经历了相当长的停滞时期。1815年到1845年之间著名的一场冲突——即俄土战争（1828…1829）中，所使用的陈旧步兵战术就是明显例子。俄国人放弃了拿破仑的集中兵力的战术和战略原则，同样，法国和英国部队仍然坚持阅兵式的操练而损害了战斗训练。
编制和战术适应武器的变化较为缓慢，大部分原因在于新武器要求战场兵力配置分散，而职业军人却害怕一旦部队分散会失去控制，这是可以理解的。当然，问题在于如果士兵分散到让敌人难以发现，自己的司令官自然也一样很难观察到他们。如果中层指挥官未能改变战术机动动作以适应清楚而容易识别的友军的部署，那么和友邻协同也非常困难，甚至令人恼火。因此，要求战术跟上武器的发展，就要涉及到工业革命的另一个范畴，即电和电子。
在那时的军事专业文献里和各国军事指挥部门的上层圈子里，对于新武器发展的讨论相当透彻，有时甚至很激烈。但主要由于担心战场失去控制，该世纪中叶大部分职业军人不同意改变基本的编制和战术。骑兵的作用未受影响。现在回顾起来就很明白，先入为主的观念使得军事专家们对明显的问题竟熟视无睹，这一点，到后来引起了灾难性的后果。
这时期，欧美作战各国的大多数军队，旅、团都不是战术基本单位，而师是便于管理和机动的标准建制。“师”这个词用得不严格，一般按中世纪习惯是指部分战线，或者指一支大于旅、然而在规模上还是模糊的步兵或炮兵部队（事实上，这个词仍然使用得很松，没有什么标准）。
英国和美国有保持师一级的法律和条例，但在和平时期，两国都不保持大于团的现役编制。在战时，这些团或多或少还可任意编成旅或师，到战事结束，就又解散。和平时期的参谋人员，不能按扩编需要保留那么多，所以在战时，参谋军官担任严峻的任务往往缺少实践机会。
但在上述军队里，和平时期也有保持师和军的建制的，它们的编制和参谋人员从现代标准看还很幼稚。普鲁士虽然主要集中精力于军一级的编制，但在参谋总部的建设方面也已跨出了很大的步子。其他各国军队的参谋人员，主要担负行政和后勤供应任务，而不进行计划和指挥作战，认为那是司令官和战争委员会的特权。司令官只要求下级指挥官提供建议（而不要求参谋人员提供意见）。如普鲁士新任总参谋长赫尔穆特·冯·毛奇1864年所说，这种做法在普鲁士司令官中也无一例外。
从理论上讲，在一切现有或预期要建立的军队中，师是个合成军队单位，主要包括步兵、炮兵、骑兵，有时还有编制的或临时配属的工程兵支援部队。一般情况是一个师包括两个旅，每旅两个团。战斗支援问题各国不一样，甚至各师之间也不一样。在法国和其他大多数欧洲国家，一个作战师的实力通常不多于5000人，不少于2500人。然而在俄国和普鲁士，师的实力达12000人，甚至更多。因此，实力数字不大可靠，就是在有些国家里勉力按文件或编制配足了兵员的部队，也会迅速减员，从而低于规定的编制数，原因是生并开小差、掉队和战斗伤亡。研究这时期的战斗，障碍往往在于很难断定实力数字是真的呢还是纸面上的？
这时期最重要的冲突对抗是美国…墨西哥战争（1846…1848）、克里米亚战争（1854…1856）、美国内战（1861…1865）、奥普战争（1866）和普法战争（1870…1871）。
欧洲对墨西哥战争其实未加注意，它的主要军事意义在于当时人数不多的美国陆军军官具有罕见的高度军事素养，决定性地击败了一支规模大得多的墨西哥军队。
克里米亚战争的大部分经验教训都是反面的。在武器装备、编制和战术方面没有剧烈的变革，甚至连温和的变革也没有。事实上，双方的战术水平一般都很糟糕。当时几乎没有察觉到野战筑城对武器的防御还卓有成效，这一点在塞瓦斯托波尔包围战中表现了出来。该战役历时12个月，英、法用2；587门炮共发射了2；381；042发炮弹，消耗大，战果较小，与当时军事上的要求不相符合，只引起了内行人一阵短暂的兴趣。以电报为方式的电子通讯的出现也具有重大意义。
美国内战
许多历史学家把美国内战说成是最后一个老式战争和第一个现代战争，这并未言过其实。这次战争中发生了武器和战术方面的革命性变革，导致了1914年的血腥大战——虽然当时欧洲士兵们并未意识到这一点。
战争开头，双方军队主要装备各种型号和口径的前装火帽滑膛枪。北部联邦军队最后普遍装备的步兵武器是斯普林菲尔德0。58吋口径步枪，也是火帽前装枪，射击小型圆锥形弹丸。南方兵工厂生产的武器，也成了同盟军的标准步兵装备，他们从国外购买少量来福枪作为补充。从北军缴获部分装备也有助于南军的发明创造。
象海勒姆·伯登上校的两个一等射手团这样的特别部队，装备了0。58吋口径的夏普后膛枪。内战的最后两年，北军骑兵越来越多地装备了夏普后膛卡宾枪、斯潘塞卡宾枪和亨利弹仓卡宾枪。步兵部队也装备了一些斯潘塞步枪。南军缴获这些武器后并不适用，因为南方没有这种枪使用的金属边缘发火弹。
新固定式弹药对所有武器的使用都有影响。炮兵方面，三英寸口径的锻铁前装线膛炮，逐渐在南军中得到普遍使用。具有火帽和时间引信的低杀伤力炮弹双方也已普遍使用。榴霰弹的使用也已广泛。双方并广泛应用大口径火炮作为对抗炮兵作战的火力。双方还普及了地雷，尤其当战争接近结束时，武器杀伤力日益提高，双方被迫分散配置兵力，在采用野战筑城的情况下，更注意使用地雷。
美国内战时期，自始至终采用线式战术，但随着时间的推移，也有不少明显的变化。在早期战斗中，双方兵力向前配置，靠拢对方，用排枪射击或任意射击，直到其中一方发起冲锋，以白刃格斗决定胜负。随着来福枪使用的增加，这类冲锋代价太大，所以防御时兵力分散配置已成常规。战争末期，攻方还试验了渗透战术。战壕战已成习惯，为攻防双方机动提供了发扬火力的基点。这些虽然没有条例和规范的认可，却是双方合乎逻辑的发展趋势。因为火器的杀伤力日益提高，先在墙壁或篱笆后隐蔽，后在速成野战工事中隐蔽，最后在完善的筑城工事里隐蔽。在维克斯堡、彼得堡、里士满和诺克斯维尔的战斗中都是如此。由于双方都重视了隐蔽，这在一定程度上抵销了美国内战中火器杀伤力提高的效力。但是在这场战争中，步兵战术发生的变革并未得到官方认可。
战争第一年底，北军曾重新编制为师、军。每军由二到三个师组成，每师由二到三个旅、每旅由四个（偶尔三个）团组成。炮兵，通常每师编有四个炮兵连。每个军配备一个骑兵团，这个团有时将一个骑兵连或骑兵中队配到师一级。但是直到战争结束，编制上还有两个例外。第一个是骑兵终于归并到各该军、师，这大大增进了骑兵的使用价值（当然，这和拿破仑集中使用兵力的观念是抵触的，但与现代装甲兵的使用可以相比拟）。另一个例外也是违犯拿破仑逻辑的，即军和集团军一级编制了炮兵预备队，这极大地加强了火炮的作用。
1861年冬…1862年，南军组成步兵师。师和旅都缺乏统一编制。师可以包括2…6个旅，每旅则可包括3…6个团。偶而也可能将一个炮兵连配属给旅，但通常这种武器又归军部或“侧翼”司令部使用。在南军西翼，军又往往组成临时“侧翼”，置于某一师长的指挥之下，直到1862年后期，才正式采取了永久性的军的编制。
整个战争中，南、北两军步兵的基本战术单位是配置成一线的旅。南军首先倾向于集中使用骑兵和炮兵，并屡次表明这样使用相当成功。北军也采用了这种配置方法。这次战争并未使师的结构发生革命性变化，而师编制本身也未直接影响战争指挥。
莫尔特克（毛奇）的影响和普鲁士总参谋部在历时七周的奥普战争中，后膛枪首次受到了全面考验。尽管设计上还有严重缺点，但普鲁士后膛“针枪”（因有很长的撞针，所以称“针枪”）在危急的克尼希格拉茨或萨多瓦战斗中却很好地经受了考验。各国军队中反对后膛枪的意见，从此悄然无声。
但是，毛奇认为普鲁士骑兵没有发挥应有的作用，他与下级指挥官未能果敢派遣骑兵在陆军前面进行警戒和侦察，这对为时一周的克尼希格拉茨战斗带来了严重后果。在普鲁士军队盲目地跋涉通过波希米亚山垭口时，其中一部分前卫部队在波希米亚北部外围与奥地利军队不期遭遇而发生战斗。此后，毛奇提醒各级指挥官要注意骑兵的重要性。因为骑兵可以进行侦察，与敌保持接触，不间断地监视敌人活动；骑兵亦可用于屏护主力，防止敌方骑兵侦察，获取类似情报；骑兵前出作为警戒分队，可以滞迟或骚扰接近之敌。
毛奇还发现了普鲁士炮兵武器和炮兵学说上的缺点，这点也很重要。就武器而言，普鲁士炮兵应尽量加快完成钢质、线膛、后膛装填的技术转变，这一点是清楚的，但问题的根本是这些大炮的使用。普鲁士习惯于把炮兵配置在行军纵队的后尾，因为大家都了解，除了预备队和后卫部队外，炮兵往往配置在所有步兵的后方位置。这就意味着，从山垭口涌出来的普鲁士军与山脚下的奥军遭遇作战时，就全然脱离了炮火支援。虽然还不是那样严重，但在克尼希格拉茨主要战场上出现了炮火支援战斗分队迟缓的问题。从此，所有用得上的普鲁士炮兵都及早投入了战斗。普鲁士率先提出了一个具有现代意义的概念，即炮兵的预备队就是弹药。
普鲁士人把1866年的教训彻底应用于军队，投入普法战争（1870…1871），在编制、装备、指挥、战术思想等方面比当时任何陆军都准备充分。结果，突然而迅速地占有压倒优势，战胜了法国皇帝。
法国和普鲁士一样，已经认识了1859年、1861…1865年和1866年的教训。但总的来说，对这些教训有错误的解释。从美国内战和奥普战争时膛线防御火器的破坏性威力中，他们推论出适宜的战术是阵地防御，让敌人面对膛线火器，消耗自己。普鲁士也已经注意到了防御的威力，但作了进一步推论，认为指挥有方的战术防御不仅是对弱敌的适当攻击基地，而且在逻辑上是战略进攻的结果。
由于新步枪射程远，使用精度高的圆锥形子弹，毛奇在奥普战争之前就已注意到这种武器的效能。基于这样的认识，他要