Настоящую революцию в артиллерии с технической точки зрения произвело изобретение во второй половине XIX века русскими конструкторами оригинальной системы противооткатных устройств, которая обеспечивала откат ствола артиллерийского орудия по собственной оси. Эти устройства представляли из себя гидропневматический откатник и пружинный накатник, размещенные в специальной орудийной люльке. Таким образом во время выстрела под действием пороховых газов отдача действовала не на всё орудие, а только на ствол. Само орудие оставалось неподвижным на своём месте. Благодаря этому повышалась меткость стрельбы и скорострельность орудия.
Кроме того, этим же конструктором были изобретены оригинальный затвор артиллерийского орудия и унитарный артиллерийский выстрел, который подобно патрону стрелкового оружия объединял в себе снаряд и метательный заряд.
К концу XIX века такая конструкция артиллерийского орудия использовалась с небольшими вариациями всеми основными компаниями-производителями артиллерийского вооружения в мире. К 1940 г. подавляющее большинство современных артиллерийских орудий, состоящих на вооружении стран мира, имели в своей основе противооткатные устройства такой системы.
К 1940 г. в артиллерийский парк стран мира входили как современные орудия различного назначения, так и определенное количество устаревших орудий. Принимались меры по модернизации этих орудий. Практически во всех странах широкое распространение получила практика установки стволов устаревших артиллерийских орудий на новые лафеты, которые обеспечивали откат по оси канала ствола. Для такой модернизации применялись стволы с низким износом канала, а также применялась расточка стволов и вставка новых труб. Так, например, в старые стволы крепостных чугунных орудий вставлялись стальные трубы. Такие орудия хранились на складах мобилизационного запаса, состояли на вооружении крепостей, укрепленных линий и районов, в артиллерии колониальных воинских контингентов и на второстепенных ТВД, а также милиционных формирований.
Ещё одним нововведением, получившим распространение в артиллерии, было принятие в 20-х гг. XX века на вооружение армий стран мира так называемых универсальных орудий. Они представляли собой обычные полевые орудия среднего калибра, но с такими углами вертикального наведения, которые позволяли в случае необходимости вести зенитный огонь по воздушным целям. В тот период самолеты авиации поля боя (легкие и пикирующие бомбардировщики, штурмовики) имели ещё сравнительно низкую скорость, но уже получали локальное бронирование, поэтому зенитный огонь тяжелого стрелкового оружия не всегда был достаточно эффективен против таких воздушных целей. Зенитная стрельба из универсальных орудий рассматривалась как более эффективное средство борьбы с такими воздушными целями. Дальнейший рост скорости и защищенности самолетов поля боя парировался применением лафетов с круговым обстрелом, с повышенной скоростью вертикального наведения. Принимались меры по повышению скорострельности таких орудий и улучшению прицельных приспособлений.
Одним из видов артиллерийского вооружения является реактивная артиллерия. Дальнобойные реактивные снаряды для уничтожения площадных целей разрабатывались в ведущих странах мира начиная с 20-х гг. XX века. Через 10 лет такие системы поступили на вооружение специальных артиллерийских подразделений, а к 1940 г. большинство армий стран мира имели на вооружении такие системы (сейчас они известны как РСЗО – реактивные системы залпового огня). РСЗО развивались в направлении увеличения калибров, дальности и точности стрельбы, разнообразия боевой нагрузки, а также мобильности. К 1940 г. уже были разработаны первые образцы тактических ракетных комплексов с ракетами на твердом топливе. Кроме того, в ряде стран велись работы по созданию боевых ракет дальнего действия на жидком топливе.