神机营年（1410）征交趾（今越南）时，朱棣得神机枪炮法，特置神机营肄习。明成祖在亲征漠北之战中，提出了“神机铳居前，马队居后”的作战原则，神机营配合步兵、骑兵作战，发挥了重要作用，使火器的应用更趋专业化，神机营也成为明军的一个兵种。该营是京军三大营之一（其余两营是五军营及三千营），装备有火枪、火铳等，后期又添置火绳枪。这种独立枪炮部队建制在当时中国乃至世界各国都处于领先地位，比欧洲最早成为建制的西班牙火枪兵（创建于1510 年），要早一个世纪左右。

神机营力：步兵3600人（全配火器）；骑兵1000人；炮兵400人（管理野战重炮及大连珠炮）；共计官兵5000人。 　　装备火器：霹雳炮3600杆（步兵火铳）；合用药9000斤；重八钱铅子90万个；大连珠炮200 杆（多管火铳）；合用药675 斤；手把口400 杆（炮兵防身用手铳）；盏口将军160位（野战重炮）。

据史载，
火枪手神机营为了能够保证长时间持续的射击，通常使用“三段击”战术，此战术分为三排，前一排首先由处于队列第1、3、5、7、9、11等位置的士兵射击，再由处于队列第2、4、6、8、10、12等位置的士兵射击。前一排的士兵在每一次射击之后，马上将神机铳递回中间一排的士兵，同时从中间一排的士兵手中接过装好弹药的神机铳。中间一排的士兵一方面负责从前排士兵的手中接过射击之后的神机铳，并向后传递给第三排的士兵装上弹药；另一方面负责从第三排士兵的手中接过已经装好弹药的神机铳，并向前传递给前一排的士兵。如此反复轮换，战斗力十分强大。

此一战术最早为明初名将沐英所创制，是所有前添枪最核心的战术，领先西方二百余年，领先日本二百余年。

火枪法本用于对付沐英防守地段起义军的大象，后经朱棣将其改良并用于对付机动性更加的骑兵，先由装备火铳的士兵射击敌方骑兵，射击后立刻退向军队侧翼之后便由五军营及三千营的骑兵继续对敌方骑兵展开第二次打击，其后便由五军营的步兵用制（反）骑兵武器对对敌方骑兵进行第三次打击。其对骑兵的杀伤力非常大。

明朝的战争形态，战争模式和之前的历朝历代相比，有了非常巨大的变化，其中火器的应用是起到了核心作用。如果说中国的火器在战场上的应用，宋朝是萌芽阶段的话，那么明朝就是大发展的时代，而出现这种形势则是与朱元璋的发展历程息息相关的。 　　朱元璋在长江附近起家，在他发展之初，就有一个叫焦玉的人献上他所研制的火器，于是朱元璋的队伍成为了江南起义军中可以说是唯一的火器成为制式装备的起义军。江南水网纵横，再加上刘福通的北伐，蒙古人引以为傲的骑兵队伍发挥不了应有的威力，于是拥有火器的朱元璋很快就尝到了甜头。在与陈友谅的一系列战斗当中，火器起到了极其重要的作用。在洪都保卫战当中，陈友谅挥军六十万围攻洪都，结果洪都的朱军在火铳的帮助下使陈友谅久攻不下。而其后的鄱阳湖大战朱元璋的军队更是发挥了火器的威力，使用了当时中国最先进的“火炮、火铳、火箭、火蒺藜、大小火枪、大小将军筒、大小铁炮、神机箭”等火器，开创了在水战中以“舰炮”轰击敌舰的先例。 　　明朝建国后，火器成为了明军的制式兵器之一，通常明军的构成为“铳十，刀牌二十，弓箭三十，枪四十”，火器的比例占到了10%。而随着火器的发展明朝出现了两个新的兵种，一个就是神机兵（火器兵），而另外一个则是车兵——战国时期被抛弃的战车重新焕发青春。