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清代，由於平叛戰爭、抵抗外敵侵略和統一中國的需要，康熙年間曾大量製造火炮。
自康熙十四年至六十年（1675-1721），清政府製造各類火炮達905門之多。無論在造炮的規模、數量和種類方面，還是在制炮的技術和火炮的效能方面，都達到了清代火炮發展的最高水平。而南懷仁則對此做出了巨大的貢獻。
雖然西方傳教士實不願製造這些殺人利器，但帝命不敢違，不得已勉為其難。
所以火炮鑄成後，均行祝聖禮，供天主像，以教中聖人名號刻其上，並向教宗報告，得到教宗的許可。
由史料記載可知，南懷仁在1674-1676年間，製造輕巧木炮及紅衣銅炮共132門，1681年製成神威將軍炮240門，後來，又製成紅衣大炮53門，武成永固大將軍炮61門，神功將軍炮80門。
因此，南懷仁造炮數量至少為566門。南懷仁所設計的火炮有三種被選入清代國家典籍——《欽定大清會典》。
其一是“神威將軍”炮，其二是“武成永固大將軍”炮，其三是“神功將軍”炮。
為表彰南懷仁造炮有功，康熙二十一年四月初十日，（1682年5月16日）奉旨加南懷仁工部右侍郎職銜、又加一級。
南懷仁製造的火炮，至今猶存。在北京的中國歷史博物館，就藏有一門武成永固大將軍炮。
南懷仁對清代火炮技術發展的另一重大貢獻，是對火炮的“準炮之法”進行了系統研究，並寫成專著。
康熙二十一年（1682）正月二十七日，南懷仁進呈《神威圖說》一書。
這部著作主要論述神威將軍炮的“準繩之法”，“闡明其所以然，逐備二十六題之理論，四十四圖之解說，並加數端同類之用法”。
《神威圖說》當時未曾刊刻，這部有關炮術理論的著作似乎已佚失，不過，康熙二十二年（1683）南懷仁在其所著《形性之理推》一書中，用了近21頁的篇幅，分16個小題目，詳述瞭如何利用“正對星斗之法”來“改正炮偏向”，如何使用他所制定的“炮彈遠度比例表”、“炮彈高度表”、“推重物道遠近高低之儀”、“炮彈起止所行頃刻秒微之表”以及“三率法”計算公式等內容。
南懷仁的“準炮之法”包含了兩方面內容：一是利用“正對星斗之法”改正炮的偏向，提高火炮的射擊精度。再次是根據炮與目標之間的距離，決定炮的仰角，以便炮彈擊中目標。
