从14世纪最早出现的简易火炮到拿破仑时期所使用的火炮系统的逐步完善，火药大炮在设计、制造以及战场上的保障和使用方面都有了一定的飞跃。对法国大革命时期和拿破仑战争时期（1792～1815年）各主要交战国不同的火炮发展过程进行考察，乃是一件颇为有趣的事情。
实际上，机动炮兵最初是由古斯塔夫·阿道夫（1594～1632年）在三十年战争（1618～1648年）期间发展起来的。古斯塔夫二世同时也被视为历史上第一位将轻炮组建成炮兵连的指挥官。在三十年战争与1792年开始的法国大革命战争之间的那些战争中，精明能干的将军和指挥官们总是寻求大量使用火炮，以便给敌人带来破坏性的更大打击。这样的例子不胜枚举，如指挥布赖滕菲尔德战役（1631年）和吕岑战役（1632年）的古斯塔夫二世，指挥1759年明登战役的英国炮兵上校（后升为少将）威廉·菲利普斯（卒于1781年），以及指挥1778年蒙茅斯战役的乔治·华盛顿（1732～1799年）和亨利·诺克斯（1750～1806年）。在奥地利王位继承战争（1740～1748年）中，普鲁士人突袭奥地利炮兵部队并获胜。在此后的七年战争中，奥地利人依靠重组后的训练有素的轻炮部队反过来打败了普鲁士人。在法国大革命战争初期，奥地利炮兵将领约瑟夫·斯莫拉用他的加强骑兵炮连支援奥地利步兵，击溃了进攻的法国部队，令法国部队遭受重创，这次行动让人想起菲利普斯在明登战役中采用的战法。
在欧洲火炮系统的发展过程中，很多技术与理念相互交流融合。法国早在1679年就已经研制出一种轻型火炮系统，该系统由西班牙人安东尼奥·冈萨雷斯引进，后来为弗朗索瓦·德·拉·费雷泽莱尔（1624～1702年）将军所采用，但是到1720年时，法国倾向于使用在围攻和野战中均能派上用场的重型火炮，因而取消了轻型火炮的使用，但是这一举措后来给法国带来了很大的麻烦。瑞典人一直是火炮技术的革新者，他们的很多革新对普鲁士人、法国人和奥地利人都产生了巨大的影响。
法国炮兵瓦利埃于1732年建立的火炮系统被公认是历史上的第一个火炮系统。他将法国的火炮按照发射炮弹的重量标准划分为4磅、8磅、12磅、16磅和24磅等几种型号，这几种型号的火炮在野战和围攻战中都曾经使用过，不过主要还是用于围攻战。然而，当时的火炮运载工具却没有统一的标准，这些运载工具都是在法国各兵工厂生产的，而兵工厂之间无法相互交流技术和零部件，这是一个非常明显的缺陷。
野战炮兵的发展
野战炮兵出现于18世纪中叶。野战炮兵通常是指轻型炮兵，在拿破仑时期包括步炮兵、骡马炮兵和山炮兵。步炮兵的炮手在火炮旁边徒步行进；骡马炮兵的炮手或骑马或乘车，山炮兵的轻型火炮则可以拆成零部件由骡马驮运，然后在作战之前再进行组装。另外，根据用途，轻型炮兵和机动炮兵也可以用来指称骡马炮兵。通常情况下，野战炮兵所使用的最大的火炮能够发射12磅的炮弹。
野战炮兵的发展不是由某个人或某个国家完成的，是一个随时间而渐进的过程。直到18世纪40年代，当各国的炮兵将领和指挥官意识到步兵与骑兵在战役中和战场上携带火炮的必要性时，这个兵种才得以发展起来。那时，火炮已经不再仅仅被放置在战场上。军队指挥官会根据战术形势和获得增援的部队的需要对炮兵连进行部署或实施撤离。
18世纪40年代，有实践经验的普鲁士炮兵霍兹曼发明了一种螺旋榫子（后来也被奥地利人和俄国人用于他们的野战炮兵）。他还发明了一种带弹药箱的前车。螺旋榫子是一个木制的榫块，放置在炮管尾部的下面，仅靠这颗榫子就可以准确地控制炮管的升降。这一发明不仅可以使炮手快速升降炮口，而且还可以大大增加火炮射击的精度。前车弹药箱使炮手一投入战场就能够随时装弹。
在同一时期，法国将军布罗卡发明了一种火炮弹药筒。在装弹之前，有时需要在装弹后，炮手必须得用一根长柄勺将一些零散的火药直接从火药桶中装进炮管。在紧急情况下，炮手仍然得使用长柄勺，但是即使是在天气不错的情况下，将零散的火药装进炮管当中也是一件很危险的事。一颗火星就有可能引爆炮管当中的零散火药，从而造成炮组人员的伤亡，导致火炮失去作用。
固定式弹药（将药筒和弹丸连接成一个整体以便于装弹）可能在不同的国家有几个“始祖”。用木头装填料取代传统的纤维装填料也许是最重要的一个进步，因为这样可以帮助减小游隙（弹丸和炮膛内壁之间的距离），也可以让炮弹射击的精度更高一些。
弹药筒的制作材料各种各样。法国人当时选用法兰绒，因为法兰绒燃烧之后留下的灰烬会更少一些，而且在法国大革命之前，他们还没有涂漆的弹丸。弹药筒外面的包裹材料必须是不能渗漏的，这样火药才不会渗漏出来，这就是曾经一度被使用的哔叽布料为何不再受欢迎的原因——它太厚从而导致装药困难。
最早的弹药筒是用亚麻布制成的，外面还涂有一层油漆。这样会产生过多污垢，并且堵塞火门，使得炮弹发射的难度增大。火门是炮管尾部上端的一个孔眼，引物或引信可以插入这个孔眼内。首先，用一根火门针或者一根长铁针插入出烟口，以刺穿弹药筒。然后将引物插入火门，用一个点火装置将其点燃，这个点火装置一般是一根带有缓燃引信的短金属棒，用它点燃火药导火线，然后发射炮弹。
在发射炮弹的间歇，炮手会用套有皮革拇指套的大拇指盖住火门，同时擦拭炮管，再装入新的炮弹。炮管如果不经常擦拭会带来危险，炮弹装进炮膛之后有可能会提前爆炸，这对于操作大炮的炮手来说是灾难性的，这也是在装弹时要用拇指盖住出烟口的原因。在紧急情况下，炮手可以选择不对炮管进行擦拭，但是如果连续打了几发炮弹而不进行擦拭的话，后果则不堪设想。
不管用哪种材料制作弹药筒，即使是用纸，炮管内也可能会有污垢产生。这就是每次发完炮弹后都要对炮管进行彻底清洁的原因。12磅野战炮的可持续发射频率是每分钟一发，更小级别的火炮（3磅、4磅、6磅、8磅和9磅）的可持续发射频率为每分钟两发。这些火炮可以以更高的速率发射，但是仅限于紧急情况。另外，在战斗中储存弹药也应该谨慎小心。
在这一时期，执教于法国炮兵学校的数学家伯纳德·福里斯特·德·贝利多尔（1698～1761年）发现，即使将每个弹丸的装药量大大减少，仍然可以达到同样的射程，对目标的打击效果不变。这一发现大大推动了轻型野战炮的发展，因为这样就可以使火炮变得更轻，同时也减少了火炮的后坐力与炮架的重量。
本杰明·罗宾斯（1707～1751年）编撰的《新射击原理》于1742年问世，这是一本优秀的着作，该书向当时的弹道学理论提出了挑战。罗宾斯运用滑膛枪弹药和弹道摆来测算枪弹的初始速度，但他并未对火炮进行研究。
然而，另一位英国人查尔斯·赫顿（1737～1823年）在1775年研究了火炮弹道学。他当时在试验中使用了6磅炮。德国数理物理学家莱昂哈德·欧拉（1707～1783年）把罗宾斯的书翻译成德文，并且还对炮弹的飞行轨道做了进一步数理分析。罗宾斯和欧拉在这一领域享有共同的威望，因为欧拉继承了罗宾斯从事的工作，并且还纠正了罗宾斯理论当中的一些错误。
利希滕斯坦系统
从18世纪早期到中叶，普鲁士炮兵显然组织性更强、更加训练有素，他们的机动野战炮兵人数也超过奥地利，后者的炮兵在18世纪40年代还只是一个刚刚起步的兵种。在奥地利王位继承战争期间，奥地利炮兵部队机动性欠佳，并为普军所重创。奥地利人从中汲取了教训，利希滕斯坦亲王（1696～1772年）研制出一套新的火炮系统，这是历史上第一套综合火炮系统。利希滕斯坦原先是奥地利龙骑兵团团长（中校），他召集了一批火炮专家，致力于研制他的全新火炮系统。刚开始时，利希滕斯坦遭遇了一些挫折，但是他并没有被这些挫折吓倒，他从自己的可观资产中拿出一部分钱资助火炮的发展革新，最终于1753年研制出了一套第一流的火炮系统。
利希滕斯坦将自己的新火炮系统建立在3磅、6磅和12磅的普鲁士野战炮基础之上，借用了诸如普鲁士人的螺旋榫子之类的技术革新为奥地利人所用，而且将炮架和火炮前车设计加以简化，同时还将火炮零配件进行标准化生产，这样它们就可以在炮架和辅助运载工具之间轻而易举地进行转换。
奥地利的利希滕斯坦系统的发展是用于对付普鲁士轻型野战炮，普鲁士野战炮曾经在奥地利王位继承战争的战场上占尽优势。利希滕斯坦借鉴了普鲁士的炮管升降系统，两者的炮架也很相似。利希滕斯坦同时也受到了法国瓦利埃系统炮管标准化的影响。利希滕斯坦还在法国模式的基础之上设立了一套完备的学校教育体系，这使得奥地利炮兵学校培养出了一批批技术精湛的炮兵，使奥地利炮兵成为欧洲一流的炮兵部队。奥地利部队的实力超过了普鲁士部队，在1756～1763年七年战争中，奥地利人让普鲁士人感到震惊。这个先进的系统一直持续使用到19世纪中叶时才显得有些过时。利希滕斯坦的改革是全面而又影响深远的，但是后来被一个法国竞争者所超越。
这位竞争者就是让·巴蒂斯特·瓦昆特·德·格利包佛尔（1715～1789年），他后来设计了那个时期最为完备的火炮系统，超越了所有前人，不仅对火炮材料产生了巨大影响，而且还对炮兵部队的组织结构、炮兵战术、炮兵制服和炮兵学校教育都产生了重大影响。他不仅完全弥补了法国原先火炮的缺陷（他与瓦利埃的儿子曾有过长时间的激烈辩论，后者希望能够保留他父亲的早已过时的旧式火炮系统），而且还创新出一套全新的火炮系统，这一系统的原则后来被其他火炮系统的创立者所采用，同时也为他的对手们所尊重。拉尔夫·埃迪上尉在19世纪初所发表的题为《大炮手和小炮兵》一书中指出，格利包佛尔是一位先驱者，迄今为止，他对一个国家的炮兵作出了最彻底的反思。
然而，最好的炮管和炮架却是英国人设计的。从18世纪90年代初开始，一种用于野战炮的全新炮架被设计出来，这种炮架使用滑轮炮轨，它可以让火炮更好地保持平衡并且缩小转弯半径。这种炮架后来也成为法国瓦莱系统的基础，在1827年被引入瓦莱火炮系统当中。升降螺杆直接装在炮管尾部，这可以比其他任何当时使用的升降系统更好用，速度更快。
格利包佛尔
格利包佛尔出生在一个刚刚被封为贵族的家庭里，该家族出了一些地方官员和士兵。格利包佛尔于1732年入伍，后被委任为拉斐尔团的炮兵军官，在那里他的能力和创造性为他军旅生涯早期在军械制造领域赢得了声望。格利包佛尔于1748年研制出一种新的要塞火炮炮架，这在当时是一个重大进步，因而后来被其他欧洲大国所效仿。1752年，由于普鲁士的轻型火炮在奥地利王位继承战争中占尽优势（格利包佛尔在战争期间分别在佛兰德斯和德意志服役过），格利包佛尔后来前往普鲁士学习这个国家的火炮技术。格利包佛尔掌握了普鲁士的火炮设计技术，在他回到法国之后就制造出普鲁士式样的火炮，并且在实弹试射中进行了检测。
1757～1762年，格利包佛尔又前往奥地利，这让他有机会看到了奥地利人的轻型火炮，后来格利包佛尔也制造出相似的火炮并进行了检测。在七年战争期间，格利包佛尔在奥地利炮兵部队服役，与普鲁士人作战。后来因格利包佛尔对军队的忠诚和杰出贡献，他被玛丽亚·特蕾西亚女皇（1717～1780年）提升为中将，并任命为“主管工程兵、炮兵和地雷工兵的总司令”。格利包佛尔还在奥地利的时候，就已有明显的迹象表明，他在为法国筹划设计一套全新的火炮系统。当格利包佛尔于1762年被召回法国之后，他给当时的法国陆军部长舒瓦瑟尔公爵（1719～1785年）写信，表示他想要研制一套轻型火炮系统，以取代当时法国仍在使用但已经过时的瓦利埃系统。
格利包佛尔对法国火炮进行了全面的改造，从炮口到底板。他设计的炮架和炮管都要比奥地利和普鲁士的更先进。他的设计更为详细和精确，无论在简易性、机动性还是射击精度方面都取得了重大进步。除了对火炮有他自己的想法外，格利包佛尔还受到了瓦利埃、普鲁士人、瑞典人和利希滕斯坦系统的影响。利希滕斯坦系统是格利包佛尔在奥地利期间了解并熟悉的。
奥地利人的炮管口径是16倍口径，普鲁士人的是14倍口径，而格利包佛尔的炮管口径则被设计成18倍口径。格利包佛尔对普鲁士和奥地利火炮的炮管重量和炮弹重量也感到不大满意，他认为这些炮弹不够结实，最多只能在3年时间中打几场仗。格利包佛尔设定每磅炮弹（0．45公斤）的炮管重量为150磅（68公斤）。奥地利设定的炮管重量为120磅（54公斤），普鲁士的为100磅（45公斤）。格利包佛尔的设计延长了法国火炮炮管的使用寿命，使得当时的法国火炮在设计和构造方面都要优于奥地利与普鲁士的火炮。
格利包佛尔并没有采用当时奥地利和普鲁士所使用的3磅、6磅和12磅炮弹，而是沿用了瓦利埃的4磅、8磅和12磅炮弹标准。一开始，格利包佛尔仍然沿用瓦利埃旧式火炮作为围攻火炮，但是后来他简化了围攻火炮的设计，制造出了更轻但射击精度更高的武器。在历史上，法国人第一次将6英寸（152毫米）口径的榴弹炮用做野战炮。这种榴弹炮最初使用的是普鲁士人和奥地利人使用的螺旋榫子，后来才安装了格利包佛尔的升降螺旋。
射程和炮弹