给了太子朱慈烺一份主政南京的组阁名单后，袁嘉升全身心投入到新式火枪的研发当中。这种新式火枪也采用米涅步枪使用的圆头柱壳铅弹，由于这种子弹比步枪口径略小，所以一举解决了旧式步枪的前装子弹时，由于子弹过大导致塞不进去枪管或堵塞枪管的尴尬情况，可以很轻松的用推弹杆推入枪膛．从而大大提高了射速。该弹在弹体周围车以螺纹以配合膛线，螺纹中间以动物油填塞．子弹的底部使用软木材料。
大明火炮厂有了足够的研发经费，新式火枪的制造技术在明末其实已经不难，把设计图和零件草图画出来，大明会做鸟铳的匠户完全可以仿制，汤若望、孙和鼎等内行的专家还聘用了一批英国和葡萄牙顾问，其中有不少是退役的军官。
袁嘉升想要的新式步枪主要包括三个部分：瞄准射击方向和控制反应推进力的枪管；一个由扳机控制的枪机，用来击发火药；以及一个使得武器对身体更加舒适和稳固的枪托，每一部分都不断地修正以改进性能，到时候，整枪的性能就会有巨大的飞跃，射程什么的会大大提高，四五百步不成问题。大明将士用米涅步枪“砰砰砰”干掉满清骑兵，这场面想一想都很爽。
米涅步枪，是由米涅弹的发明者，法军奥尔良猎兵队上尉克劳德·爱迪尔内·米涅和上尉亨利·古斯塔夫·德维基内开发出来的前装速射枪，采用米涅发明的圆头柱壳铅弹。
在明末做新式步枪的燧发枪机部件并不困难，找工匠按图制作然后组装就是了。唯一的新东西，就是需要手工拉床。但这种拉床对精度的要求不高，设计图画出来后，汤若望便组织专家研发，火炮厂的大明铁匠造出来了。
明代匠户是世袭身份，隶属于工部，分轮班匠﹑住坐匠二类，都有花名册可查。大明的朝廷规定﹕轮班匠须一年或五年一班轮流到官手工作坊服役﹐每班平均三个月。住坐匠则是每月到官方手工作坊中服役十天。
袁嘉升知道，把匠户当奴隶是搞不好军械创新，枪炮的质量也会严重受损。比如明末火器制度败坏，鸟铳无人敢用——因为官府克扣甚至不给工钱，匠户们为了养家糊口接其他有钱赚的活计，也只能草草完工，敷衍了事。这样的环境下生产出来的武器其质量可想而知，火炮也经常因为火药装太满炸膛，或者太少而失效，所以拥有火器优势时，大明朝的军队遇到满清八旗兵，也经常溃败。
袁嘉升吸取教训，有了三百万两白银，他给每个匠人开的工资是每月五两银子的工钱，一年就是六十两银子。
这工钱算是高工资了，对底层的匠人来说。以明朝的货币单位算，一两银子十钱，一钱等于一百文，明朝普通工人一天的平均收入大概也就五六文。收入高的工人，比如为国家打工的，在现代算是事业编的柴薪皂隶：轮到当役了，派给当官的跟班，柴薪皂隶就是买柴烧水、干杂活，年收入20两银子，每月也就一两多银子；马夫，给明朝的公务员赶马，出差办事使用，年收入40两，平均每月不到三两银子。
袁嘉升给匠户们每月发五两银子，他们干活的积极性大大提高，当然，提高工钱之后，大明火炮厂对匠人进行了绩效考核，如果做的废品太多，也是要扣工钱的。出于保密的需要，袁嘉升还发给匠人每人每月二两银子的安家费，他们的家人也都接到了大明火炮厂。
不久，新式步枪定型，主要包括三个部分：瞄准射击方向和控制反应推进力的枪管；一个由扳机控制的枪机，用来击发火药；以及一个使得武器对身体更加舒适和稳固的枪托。
枪托，大明老式火枪就有，由一条简陋固定短枪管的直木梁演化而来，在明末的战争中，部队往往聚集在一起、而且都是近距离搏杀，准确性要求不是那么高，枪托由木匠凭借传统方法用木头雕刻就可以了，不存在任何技术难点。
新式步枪关键的部位是枪管，它的质量很重要，它的可靠性却由枪机决定，这是最精巧的机械部件。除了少数例外，所有早期的火枪都是从枪口装药，而且是靠直接点火来引燃火药。不稳定的化合物经常在敲击下发生剧烈爆炸，因此一定要在靠近枪管永久封闭的尾部上钻一个小小的火孔，用来从外面引燃火药，并且在与点火孔连接的火药池上放置一点精制的起爆药来保证可靠性。
最早的火枪中，和火炮一样，火药由一个在手中的缓燃引信引爆。在火绳枪机中该过程是机械化的，引火绳由一臂状物控制，当扣下扳机松开弹簧时，臂状物就迅速放下燃烧端，点燃起爆药。在明代，其鸟铳已经配备完整的火绳枪机了，改造成燧发枪机也不存在技术难题。
大明的工匠做鸟铳枪管也有模有样：几个老匠户各自找来几块熟铁打成片状，把这些熟铁片烧红了，中间垫着一根圆形钢条，在一个钢制半圆形凹槽里反复转动敲打，把熟铁片敲成枪管形状，然后再用铁粉和硼砂焊合缝隙处，反复敲打直到焊接处牢固了。枪管粗成型后，再由一个匠户把枪管放在一个钻孔器械上钻孔，钻头上涂油，一点一点换上大些的钻头，一点点刨掉枪管内部不均匀处，直到在枪管里面钻出一个平滑的内膛。这钻孔的技术含量最高，工夫也最花时间，一个匠户要钻上十几天才能钻出一根合格的枪管。
汤若望指导大明匠户改进了做枪管的方法：截取