В период наполеоновских войн с начала XIX века правительство вновь обращает особое внимание на улучшение и усиление оружейного производства в Туле. Проводятся некоторые мероприятия по переустоойству и расширению завода. В это время (1810—1825 гг.) на заводе проходила деятельность талантливого механика Павла Захавы, построившего разнообразные типы автоматизированных операционных станков (фрезерных, опиловочных, токарных и др.) для обработки ружейных деталей. Оружейник Пастухов в начале XIX века сделал первые попытки штамповки деталей замка, а позже (1822 г.) мастер-англичанин Джонс ввел эту новинку в производство. Вообще по уровню техники и технологии производства тульский оружейный завод занимал выдающееся место, не уступая лучшим заводам Англии. Уже в эти годы в производстве оружия была достигнута полная взаимозаменяемость деталей.
В годы наполеоновских войн оружейники работали с невиданным напряжением. За время с 1812 по 1816 гг. они изготовили более 600 тысяч ружей и много другого оружия. В войне 1812 года роль Тулы как крупного центра оборонной промышленности была весьма значительной. Недаром Наполеон грозил сжечь этот город-арсенал и тем обезоружить Россию.
В первой половине XIX века промышленное развитие Тулы продолжается. Наряду с купцами, чиновничьей бюрократией и промышленниками (богатыми оружейниками, имевшими свои фабрики и «заведения») возникает пролетариат, эксплуатирующийся на основе принципа свободной купли-продажи рабочей силы, конечно, в рамках феодальных отношений. Вместе с централизацией и дальнейшим развитием оружейно-заводского производства развивается ремесленное и кустарное производство. Возникают новые отрасли металлообрабатывающей промышленности и других производств.