中国古代兵器制造一直沿袭着“君臣佐使”、“阴阳五行”之类的理论，对燃烧的化学反应缺少本质的探讨，所以火药纯度不高，威力不大。来华传教士之一，意大利人利玛窦深感中国军事防卫力量的薄弱，曾将所携带的西方书籍中，关于兵防、兵器的著作，向徐光启、李之藻等有识之士出示过;在和他们的交谈中也多次谈及西方军事现状的话题，向他们介绍了当时欧洲最先进的武器“红夷大炮”。李之藻曾在天启元年上疏《为制胜务须西铳乞敕速取疏》，请求添置这种火器。
利玛窦的遗愿由徐光启承续下来，他于万历四十六年(1618)萨尔浒战败后，受命练兵。天启元年(1621)他向皇帝建议宣召传教士进京训练炮手，翌年，传教士龙华民、阳玛诺、罗如望等多人被聘为炮师。徐光启、李之藻等还从澳门购得四门大炮，但由于天启四年试炮时，一门大炮爆炸，便将其束之武库之中。崇祯元年(1628)，徐光启又第二次购炮十门。传教士陆若汉负责翻译，并训练炮手二百名。陆若汉又协助山东登莱巡抚孙元化造炮练兵。崇祯六年(1633)，孙元化部将孔有德、耿仲明投降后金，大炮被掳走，徐光启和传教士们十几年的心血付之东流。
其实，早在天启初年，徐光启鉴于边防需要，就曾上疏要求添置西洋大炮。熹宗皇帝就命葡萄牙神父陆若汉带领二十多洋人铸炮，并命名为“红夷大炮”。后来，朝廷又从澳门葡萄牙人手中进口了一批西洋火炮，却将之束于兵器库之高阁，从未派上用场。直至天启六年(1626)努尔哈赤率军进犯宁远城，辽东巡抚袁祟焕奏调红夷大炮，将其布置在宁远城的四面城墙之上。
这红夷大炮火力极强，需在旁边掘一掩体，点火后立即翻入掩体，才可避免伤害。努尔哈赤凭借其兵力众多，向宁远发起轮番猛攻。袁崇焕命令手下唐通判亲自点火放炮，唐通判不知道红夷大炮的威力，竟被炮火震死。不过，炮火也将努尔哈赤击伤，不久亡于沈阳。这是明朝唯一一次以少胜多的大捷，那门大炮被封为“安边靖虏大镇国将军”。
此时边疆一再告急，崇祯九年(1636)，锦州失守，皇帝不顾众人反对，决定任用来华传教士德国人汤若望铸造火炮。但他并不知道汤若望到底有多大的本领，于是他派人事先察访一下。那人并没有亮出身份，只是谈到内外形势的紧迫，并假装好奇地问东问西。汤若望是个健谈的人，遂说出自己的看法，中间提到可以用火炮对付敌人的进攻;并述及铸炮的原理,所需的材料，具体的步骤等等。来人听罢，忽然出示了皇帝的圣旨，以无可商量的口吻令汤若望负责督造火炮。汤若望这时才发现堕人对方的圈套，只好告诉那人，他只是从书本上面了解一些基本知识，并无实际经验。来人不听他的解释，告诉他圣旨已下，是绝无回旋余地的。汤若望甚至还给皇上上疏一道，也没能挽回皇上的旨意，事情就算定了下来。
可是，在腐败的明末政局下。要想干点儿事情谈何容易。内监、外官朋比为奸，请客、送礼时大把的银子毫不吝惜，真要做事时却拿不出钱来，汤若望气愤地说:“难道不用花钱，就靠法术，念个咒语，就可以把枪炮变出来吗?”几经周折，费尽口舌，事情终于有了眉目。崇祯八年(1636)，汤若望在紫禁城内开辟出一块空地作为实验场，三十多个太监成了他手下的学徒工。在铸炮过程中，祟祯帝在焦急等待的同时，时而也不断地询问火炮的大小、样式、射程等问题。汤若望为了使皇上对他所造火炮有一直观的了解,特意造了一个木制模型。模型的构造一如实物，有的构件还以铜铁制成，且莫以为这小小的木模简单，实乃集中了木工、金工、铸工等多种工艺，显示了德国人的心灵手巧的技艺和一丝不苟的作风。
不得不佩服那时西方的通才教育，很快汤若望把书本上学来的知识变成了实际的产品，他造出了20门火炮，可发射40磅的炮弹。不久又造出轻型火炮，只需两人，或是一头牲口就可拖运。崇祯皇帝亲自观看了实弹演习，对火炮的威力大加赞赏，于是又拿出他的惯技—赐赠匾额两方，一方颂其功劳，一方赞其教义。皇上又令汤若望加紧些，再造五百门轻便小炮。
汤若望不但成功地铸造了大量火炮，而且因之写出相应的理论著作(火攻挚要)二卷和(火攻秘要)一卷，为当时介绍西洋火枪技术的权威著作。该书论述了火器的历史、现状、西洋火器的优点、制造火器的方法、制造火药及燃放方法等。同时书中论及武器与人的关系，指出“宝剑必传烈士，奇方必须良医”的道理。可能，汤若望已经看出，腐朽透顶的明朝政权行将灭亡，大厦将倾，使用任何先进武器也无济于事。
威力巨大的红夷大炮也未能挽救明朝垮台的命运。李自成的农民军也学会了造炮，而且经常可以从那些腐败透顶的官军手中夺取大炮，以其人之道，还诸其人之身。崇祯十七年(1644)三月十九日，李自成兵临城下，崇祯皇帝先是令皇后、殡妃们全部自尽，打发三个儿子逃出宫廷，然后从皇宫后门逃往煤山。自缢于后山的松树下。身上留有遗书一份，道:“联无颜见先帝于地下，将发复面，任贼分裂联尸，决勿伤我百姓一人。”