随着明太祖朱元璋统一大业的完成，古代中国火器技术的发展打开了新局面。社会经济的繁荣，钢铁冶炼业的进步，手工业的发达，以及对外交流的拓展，尤其是外敌入侵和科学技术的进步等，极大刺激了明代火器技术的发展。

明代的火药品种已非常丰富，军用火药品种达90多种。相比宋元时期，明代火药成分的配置更加合理，火药质量进一步提高，燃烧性能或爆炸威力等也达到较高水平。

明代火药理论研究是我国古典兵学的一笔宝贵遗产。从明代的兵书和史籍中可以看出，当时的火药研究专家对火药配方的认识和配制技术达到很高水平。《武备志·制火器法》中详细记载了爆炸、喷射火药等品种的配方情况。《兵录·火攻药性》中记载有大量火药配方，说明明代人很好地掌握了火药的组配规律。

茅元仪《武备志·火药赋》、唐顺之《武编·火》、焦勖《火攻挈要》等兵学典籍中都指出了火药具有“硝性竖而硫性横”（意指硝为氧化剂，在火药中起主要作用，硫磺为还原剂，起辅助作用）的特点，对品种不同的火药在性能和功用等方面的差别，研究得非常清楚。

何汝宾在《兵录》中指出：“性直者主远击，硝九而硫一；性横者之爆击，硝七而硫三。”从这段话可以看出，当时的火药研究专家已经非常善于利用火药的特性，一直在努力寻找最优的火药配置方案，最大程度发挥火药和火器的攻击效能。明代火药制造技术有很大提高，火药质量比宋元有明显提升，正是火药研究专家们反复探索的结果。

明代的火器种类也进一步增多，初步形成了多种火器品种群。比如枪支类，既有单管枪，也有多管枪。单管枪分无敌手铳、快枪、连子铳、剑枪和千里铳等；多管枪则从双管、三管、四管，直至数十管。再如火炮，可分为轻型火炮和重型火炮。轻型火炮分为虎蹲炮、旋风炮和飞礞炮等；重型火炮则分为大将军炮、威远炮、攻戎炮、千子雷炮和灭虏炮等。火箭分单发火箭和多发火箭，其中单发火箭又分大筒火箭和后火药箭等；多发火箭则分神机箭、火弩流星箭、七筒箭、群豹横奔箭和百虎齐奔箭等。爆炸性火器也有多个品种，可分为万人敌、慢炮、地雷和水雷等，地雷类爆炸品中，又有万弹地雷炮、无敌地雷炮和伏天冲天雷炮等。水雷类爆炸品中，也开发出水底龙王炮、混江龙和既济雷等多个种类。当时，甚至研制成功了定时炸弹，称为“慢炮法”，“火线至一二时才发”，具备较大杀伤力。

嘉靖年间（公元1507年至1567年），西方佛郎机炮与火绳枪的传入，也促进了明代火器制造业的进步，尤其是带动了枪支研发水平的提高。无论是仿制西方先进火器，还是改进传统制造工艺，各种火器的科技含量大大增加，品种得到丰富，军队装备也随之得到更新。明代中期的火箭，既有利用弓弩发射的火药箭，也有利用火药燃气反冲力推进的火箭，后者因发射装置已非常先进，可算作现代火箭的先导。明代的管型火器，与近代枪炮越来越接近，在性能上已有极大提高。有的火器品种不仅逐步改进成连发发射，有射击瞄准机构，并且安装了有效防止后坐力的装置。爆炸性火器也有长足发展，已经形成水、陆等多个门类。水雷在防止渗水和引爆上有很多改进，炸弹则已经有了定时引爆的功能设计。明代火器研究力度相对偏弱的方面，大概要数燃烧性火器，但也不乏新品种。