不过，从澳门购置大炮，其不仅数量有限，而且路途遥远，价格高昂，毕竟不是长远之策。因此明朝廷决定在购置的同时学会仿制，以满足战场上的需要。但当时明朝仿制者未曾完全掌握 “红夷大炮”制造工艺之精华，以至土法上马的仿制品质地与性能皆不合格。明朝只能求助在中国的西方天主教耶稣会传教士——当时唯一的引进西方科技的渠道。

耶稣会传教士来到中国的目的是传播上帝的福音，但是比起教义，“敬鬼神而远之”的明朝中国人显然对他们带来的科学技术更感兴趣。著名的传教士汤若望于1622 年抵达中国，次年因成功地预测三次月食而声名大振。尽管他自己坦诚对铸炮技术的知识都是来源于书本，还没经过亲身实践，还是在教友徐光启的推荐下被明朝廷委与重任。1633 年，朝廷成立铸炮厂，由汤若望负责监制。在这期间，其制成的火炮有20门，口径足以容纳下40磅的弹药；其制成的长炮，每一门都需要两个士兵或者是一头骆驼才能搬运。到1639年，汤若望更是在紫禁城旁设立铸炮厂，铸成20门性能良好的西洋火炮。紧接着又成功造出500门各种类型的西洋火炮，炮重从100斤到1200斤不等，成果蔚为可观。

“凭坚城，用大炮”

“红夷大炮”进入明朝人的视野没多久，努尔哈赤在东北建立后金，起兵反明。1619年，分兵四路的明朝征讨大军却在萨尔浒之战一败涂地，令明廷朝野为之震惊。面对后金政权咄咄逼人的攻势，以精通西学的徐光启为首的一些大臣早就意识到，“可以克敌制胜者，唯有神威大炮一器而已”，而红夷大炮果然也不负众望。

1626年2月，起兵以来战无不胜的努尔哈赤率领麾下13万八旗劲旅抵达宁远城下。此时的宁远守将袁崇焕之前从没有上过战场，手下也只有守军不足2万人。无论是从既往的战绩还是兵力的对比而言，这场战事的结局似乎都不会有什么悬念。但是，宁远城里的袁崇焕却与城外的努尔哈赤一样自信，他的王牌就是宁远城内的“红夷大炮”，不是1门，而是整整11门！胜负的天平就此改变。

当时的后金军队对付明军原有的火器已有了应对之术。在野战中，明军把火炮安排在阵前，后金则采取战车与步骑相结合的“结阵”方法，即阵前布楯车，车前挡以五、六寸厚的木板，再裹上生牛皮。车装有双轮子，可以前后转动。此车专对付明兵的火器。在楯车后一层是弓箭手，再后一层是一排小车，装载泥土，以填塞沟堑，最后一层是铁骑，人马皆穿重铠，号“铁头子”。战斗开始，骑兵并不出击，往往用楯车抵挡一阵，等明兵发完第一次火器，未及续发第二次，它就突然奔骑而出，如一股狂风刮过来，分开两翼，向明兵猛冲，霎时间，就把明兵冲得七零八落。萨尔浒之战就是一个很好的例子，1619 年（万历四十七年，天命四年)三月初四日下午，与东路明军协同作战的朝鲜鸟枪兵13000人同满洲八旗兵在富察地方遭遇，据在场的一个朝鲜军官描述：烟尘中敌骑大至，势如风雨，展开两翼，远远围抱而来，夕阳下但见射矢如雨，铁马进退，瞬息之间，两营全遭覆灭，朝鲜军中训练有素的火枪手，在迅疾而至的铁骑冲击下竟丝毫没有发挥威力。

至于后金军队攻城的时候，第一批攻城部队会使用牌（楯）车，后面跟着弓箭手掩护下携带云梯的登城队。利用牌车抵抗住明军的首轮火器的机会，云梯于顷刻间已经架上城头，不等明军第二次开火，后金的先锋已经登上城墙。从辽阳到广宁，在辽东战场上这套战术屡试不爽，但在1626年的宁远城下却遇到了克星。布置在宁远城头的11门“红夷大炮”射界覆盖城池周围所有的地面。大炮“循环飞击，每发糜烂数重”，发射释放的浓烟密布数里，“每用西洋炮则牌车如拉朽”。 当后金军接近城墙时，又遭到城东南和西南两角铳台火炮的交叉射击，死伤惨重。明军发射一炮可以轰倒一百多人，城外的后金军队尸积如山。按照当时在中国的耶稣会传教士的说法，“（后金军）不清楚这种新的发明，蜂拥而前，遭到铁家伙的重创，登时他们就作鸟兽散”。 双方激战3日，后金军在西洋大炮、中小型火炮及其他火器射击下，伤亡1.7万余人，攻城器械尽成废物。宁远之战令后金遭遇建立以来遭到的第一次重创，努尔哈赤的不败威名竟被“红夷大炮”击得粉碎。努尔哈赤本人对之郁忿成疾，8个月后便死去。