紅夷大炮原型是歐洲在16世紀中后期發(fā)明的一種用于戰(zhàn)艦的長身管、紡錘形結(jié)構(gòu)的前膛加農(nóng)炮，在明朝后期傳入中國，被中國人稱為紅夷大炮，所謂“紅夷”者是身長紅毛的荷蘭人與葡萄牙人也。紅夷大炮可分為兩種形式相同的款式，分別是來自英國、葡萄牙的英制紅夷大炮和來自西班牙、荷蘭的西制紅夷大炮，最早的西制紅夷大炮是由萬歷間年的福建地方所嘗試仿制，而英制紅夷大炮最早在天啟年間的閩南工匠所仿制。徐光啟從葡萄牙人手中所購買的第一批紅夷大炮為英國沉船上的艦炮，用于寧遠城與北京城，型制接近英制加農(nóng)長炮。明末引入的紅夷大炮應(yīng)該有四個來源，即英國、荷蘭、西班牙、葡萄牙。第一批是紅夷大炮來自明朝福建漁民在中國海域沉沒的英國軍艦里打撈的滑膛加農(nóng)炮，以徐光啟為首的西法黨購買這批火炮，其形制接近英制長炮中的寇菲林炮。明末引入的西方火炮顯然不光是英制的鑄鐵長炮，事實上因為英國與明朝接觸甚少明朝所自行仿制的紅夷火炮與英國反而沒有多大關(guān)系。天啟年間廣東沿海開始裝備“紅毛番大炮”和“東南夷大炮”這兩種來自荷蘭和西班牙的西制火炮，與同時期英制與西制的紡錘型火炮對比并沒有本質(zhì)上的差距。“紅毛番”即指荷蘭，東南夷則指呂宋，呂宋即菲律賓，菲律賓在當時已經(jīng)淪為西班牙的殖民地。壬辰刑部尚書黃克瓚是第一個嘗試仿制西制紅夷大炮的官員，他在天啟元年前鑄成二十八尊銅制的西制火炮。黃克瓚是萬歷八年進士，曾任刑部尚書、工部尚書，兩度出任兵部尚書，對中國的火炮歷史有著不菲的貢獻。他通過尋找在民間的會鑄造呂宋炮的工匠（西班牙占領(lǐng)菲律賓后在馬尼拉鑄炮雇傭很多華人工匠）仿制很多西式火炮，并帶到京師。

1623年10月一支荷蘭武裝商隊（地理大發(fā)現(xiàn)時期武裝商船、私掠船等與正規(guī)海軍艦隊的軍艦和武器并無差異）闖入廈門、金門一帶，數(shù)艘軍艦被明軍當作海盜擊沉，明朝官員派人打撈沉船后獲得數(shù)十門銅制火炮。早在萬歷年間一些福建官員就曾向荷蘭商人索要金銀和火炮以換取他們在中國海域進行貿(mào)易的權(quán)利，由此可證明朝所仿制的紅夷大炮的主要來源也并非來自英國。對于西制紅夷大炮（呂宋炮）的仿制則有更早的歷史，相傳隆慶、萬歷年的海盜集團頭目潮州饒平人林鳳購買西制紅夷大炮并對其仿制，而根據(jù)地方縣志等史料記載早在1603年福建就已經(jīng)嘗試鑄造一批三千斤的呂宋銅炮，在這之后黃克纘雇傭這些工匠進京鑄炮。17世紀初明軍和后金的戰(zhàn)事正酣，批率先學習西方先進科技的中國知識分子（如徐光啟等）將扭轉(zhuǎn)戰(zhàn)局的目光投向西洋槍炮，1619年明將楊鎬四路喪師，成就努爾哈赤軍事天才的頂峰輝煌。同時這件事也讓在通州練兵的徐光啟重提引入西洋槍炮的動議，他委托一些朋友從澳門購買新式火炮，并配備四位炮手，準備一同送往北京。但在廣州地方官員攔阻炮手入境，只有大炮被一路送到北方的邊境線上。

17世紀中期明朝因長時間的戰(zhàn)爭、內(nèi)部腐敗和工匠缺失而急需大量的優(yōu)質(zhì)火炮，因此以增長葡萄牙夷目（明朝對葡萄牙人聚集地的稱呼）本為每年五百兩白銀的租金來威脅澳門的葡萄牙人來長期進行對火炮的代工，并派出官員進行監(jiān)造。澳門有當時遠東最好的炮廠——卜加勞鑄炮廠，葡萄牙人與明朝交易的火炮大部分來自這個炮廠。1626年紅夷大炮在寧遠之戰(zhàn)中發(fā)揮極大威力，后金的攻城行動在明軍猛烈炮火的攻擊下八旗官兵血肉橫飛、尸積如山，是努爾哈赤成軍以來的首次挫敗。1627年在寧錦之戰(zhàn)中紅夷大炮再次發(fā)揮巨大威力，明軍大勝清軍。認識到西洋火器威力的明朝第一次向澳門派出欽差，并要求當?shù)靥峁┐笈诤突鹋诩紟?，由于雙方之間存在的隔膜和猜疑澳門出發(fā)的洋人總是要經(jīng)過很麻煩的手續(xù)才能到達北方。盡管如此到了1630年一支由100名葡萄牙人和200名葡萄牙籍澳門人組成的炮隊還是來到北京的涿州，此時清軍剛剛攻占了良鄉(xiāng)，但得知這支精銳火力部隊的到來遂聞風而去。此時西洋炮隊開始進入內(nèi)地，作為一個軍事組織在中國出現(xiàn)，把西洋火器的輸入推向高潮。這支小小的炮隊后來轉(zhuǎn)入登萊巡撫孫元化的麾下，孫元化借他們的幫助始在山東登州等地鑄炮，登州也因此成為中國早期火器史上的一個重要地點。隨著日后清政府對外交往的逐漸收緊西洋火器就不再輸入，因此到了兩個多世紀以后裝備著升級版的“紅夷大炮”和“佛郎機銃”歐陸軍隊再一次在中國的沿海登陸時中國的軍隊火力卻比他們的前輩們還遠遠不如了。

1631年正月后金在沈陽利用俘虜過來的工匠劉漢成功仿制西洋大炮，定名為“天佑助威大將軍”，他們以復雜的退火、淬火程序處理火炮的不同部位。由于夷字犯上滿洲人的忌諱，紅夷大炮便更名為“紅衣大炮”?；侍珮O在八旗軍為炮兵設(shè)置新營“重軍”，清軍開始在戰(zhàn)爭中大規(guī)模使用炮兵，這時八旗部隊已經(jīng)擁有30余門紅衣大炮，同時裝備較多的三眼槍、鳥槍和佛郎機銃。1639年清軍擁有六十門自制的紅衣大炮，在松錦之戰(zhàn)發(fā)揮極大戰(zhàn)力，連破明軍據(jù)守的塔山、杏山二城。1645年12月清軍在入關(guān)戰(zhàn)爭中出擊潼關(guān)，李自成的大順軍列陣迎戰(zhàn)，清軍因大炮尚未到達堅守不戰(zhàn)，次年正月清軍又以紅衣大炮重創(chuàng)李自成的大順軍，李自成流竄至湖北通山縣被害。1645年4月24日清軍調(diào)集紅衣大炮轟擊揚州城，史可法血書告急，南明政權(quán)卻置若罔聞。次日揚州城破，史可法壯烈成仁。1669年清朝任用比利時人南懷仁設(shè)計多種大炮，有三種型號：輕型大炮“神威將軍”型，中型大炮“神功將軍”型，重型大炮“武成永固大將軍”型。

1840年第一次鴉片戰(zhàn)爭時期清朝虎門要塞的大炮雖重達八千斤，射程卻不及英軍艦炮。第二次鴉片戰(zhàn)爭后清政府在江陰要塞裝備萬斤鐵炮“耀威大將軍”。這些炮看似威武，射程和威力依然不及英軍的阿姆斯特朗炮，加之多年武備廢弛造成清軍與英軍對抗時吃虧不小。十九世紀中葉是西方武器大換代的時期，火炮技術(shù)大大改進。工業(yè)革命開始西方使用動力機床制造武器，可以對火炮內(nèi)膛進行精密加工，能生產(chǎn)更標準化、精密化的各種配件、炮彈生產(chǎn)，黑火藥加工工藝水平也大幅度提高?；鹋谏鋼舻睦碚撆c戰(zhàn)術(shù)在拿破侖的實踐中得到新的發(fā)展，讓當時火炮的威力、射程和射速成倍增長。反觀清朝的火炮仍然使用最傳統(tǒng)的手工鑄炮工藝，因為管理和工藝等等原因使當時清朝自產(chǎn)大炮的炮身有大量沙眼且炸膛頻頻，內(nèi)膛的加工也十分粗糙，缺少科學知識的兵勇在操炮技術(shù)比不上英軍。紅夷大炮在19世紀早已風光不再、老態(tài)龍鐘，無法抵御西方列強的入侵。

在動輒重數(shù)千斤的紅夷大炮面前明朝前期的火炮更偏向于槍炮不分時的火器款式，明朝前期的自制大口徑火銃在基本原理上與這些紅夷大炮是完全相同的，皆為前裝滑膛火門點火式。明朝前期火炮多用銅鑄造，中后期出現(xiàn)鍛造鐵炮與銅鐵復合型火炮，雖然制作技術(shù)先進、綜合工業(yè)發(fā)達但是款式卻相較落后，大部分款式的內(nèi)膛呈喇叭型。炮管單薄，炮管長度與口徑不匹配，這是早期火器的通病，外型基本上宋朝“突火槍”和元朝“碗口銃”相同。明中期引進的弗朗機炮是一種追求射速的小口徑近戰(zhàn)火炮，子銃的設(shè)計大幅度提高射速，口徑在明朝的仿制下被大幅度增加，但閉氣極差的問題讓弗朗機對于重目標和遠程目標缺乏威脅能力。這些火炮與紅夷大炮相比火藥填裝量少，炮體氣體密封差，加速距離短，因此射程太近威力太小。后來明朝加大口徑和炮管長度，使其更像是火炮的樣子，但款式上依舊偏向于槍炮不分時的款式。

紅夷大炮主要是銅、鐵兩種材質(zhì)，以銅為材質(zhì)優(yōu)點是不易炸膛、不容易出現(xiàn)氣孔、壽命比較長，缺點是是費用太高與重量過重（銅是鑄幣金屬，中國總體而言屬于缺銅國家），因此有相當大比例的火炮采用鐵鑄。除此之外明朝還將鋼鐵鑄造火炮技術(shù)反向輸出至葡萄牙、西班牙等歐洲國家（當時只有英國和瑞典等極少數(shù)歐洲國家初步掌握鑄鐵工藝與鐵炮技術(shù)），明朝還創(chuàng)造性的發(fā)明鐵芯銅體的設(shè)計，這種銅鐵復合金屬鑄炮技術(shù)在降低成本的同時也保持相當高的技術(shù)指標。紅夷大炮經(jīng)中國人仿制后種類多達百種，其技術(shù)特征是彈藥較重，可達數(shù)公斤乃至數(shù)十公斤不等。彈丸是以石、鐵、鉛等材料制成的球形實心彈為主，在野戰(zhàn)或水戰(zhàn)時可以發(fā)射空心爆炸彈，也可發(fā)射鏈彈、霰彈等彈藥。形制及使用方法多種多樣，但都是以炮彈直接撞擊目標的物理破壞為目的。紅夷大炮倍徑大、膛壓高，因此無法發(fā)射開花彈，也不能發(fā)射榴霰彈。當時的開花彈都是由口大身短的臼炮發(fā)射的，經(jīng)后來改良后紅夷大炮也可以發(fā)射開花彈和爆炸彈。?紅夷大炮的炮管長度為2一3米，呈前細后粗型，口徑大多在100毫米以上，倍徑（指火門至炮口之距離與內(nèi)徑的比例）之比多在20一40之間。其鑄造工藝比較復雜，采用整體泥模鑄法。如果有科學的工序和法式要求，并有新型設(shè)備、儀器等輔助設(shè)施的配合，可以讓各部比例合適，那么炸膛的幾率會很低，所鑄之炮的質(zhì)量可以大大提高。作為陸用長炮使用的紅夷大炮屬于偏重型的火炮，有青銅、生鐵和鐵芯銅體三種材質(zhì)，自重數(shù)百斤至數(shù)萬斤不等。紅夷大炮在中國的發(fā)展頂峰是在清朝康熙時期，此時所造的905門火炮中重量在250公斤以上者有201門，其余均為250公斤以下的輕炮。紅夷彈藥施放程序化、炮表化，此外其尾部較厚且有尾珠，在炮身的重心處兩側(cè)有圓柱型的炮耳，火炮以此為軸調(diào)整射角，配合火藥量改變射程。炮身上裝有準星、照門，依照拋物線來計算彈道，精度比較高。紅夷炮由車運載，需要大量牲口拖運。

紅夷大炮在設(shè)計上有明顯優(yōu)點，它的炮管長、管壁厚，而且是從炮口到炮尾逐漸加粗，符合火藥燃燒時膛壓由高到低的原理。在炮身的重心處兩側(cè)有圓柱型的炮耳，火炮可以以此為軸調(diào)節(jié)仰角，配合火藥用量改變射程。設(shè)有準星和照門，依照拋物線來計算彈道，精度比較高。多數(shù)的紅夷大炮長3米左右，口徑為100-130毫米，重量在1噸以上。紅夷大炮最突出的優(yōu)點是射程，對重型火炮而言射程是衡量其性能的重要環(huán)節(jié)，即使是現(xiàn)在也不例外。依據(jù)當時西方同類型炮數(shù)據(jù)寧遠之戰(zhàn)所用的紅夷大炮有效射程（仰角不超過5度的直射）為500米以上，最大射程不到1.5公里，后又不斷改進使有效射程達到1500米，最大射程到2.5公里。

紅夷大炮鑄造精良、威力不凡，從紅夷炮鑄造所遵循的模數(shù)、施放時的炮表化、輔助設(shè)施的配備、炮彈的多樣化、射程的遠近不等、彈丸的重量來看其威力著實驚人。但它的局限性也不小，因為過于笨重且沒有合適的陸用炮車導致機動性極差，長于攻城，拙于野戰(zhàn)。裝填發(fā)射的速率不高，炮體笨重，無法迅速轉(zhuǎn)移陣地，故在野戰(zhàn)時多只能在開戰(zhàn)之先就定點轟擊，當對方情勢發(fā)生逆轉(zhuǎn)則往往無法機動反應(yīng)。紅夷大炮是種架退式前裝滑膛火炮在每發(fā)射一次時都會嚴重偏離原有射擊戰(zhàn)位，按照正常的操作程序需要經(jīng)歷復位、再裝填、再次設(shè)定方向角和仰角的步驟。紅夷射速比較慢，因為發(fā)射一次以后首先要把火炮復位，然后必須用帶鉤的刷子先把沒有燃燒完全的碎布等東西鉤出來，再用沾水的毛刷伸進炮膛清洗并熄滅火星，接著用干布包裹的炮桿伸入炮膛去擦干，這才能再填入火藥、放入炮彈，有時候還需要塞一些東西固定，最后用燒紅的鐵釬插入火門點放，這些動作非常煩瑣，還不包括修正炮位。 這是那個時期前裝火炮的通病，能兩分鐘一發(fā)就已不錯了。