这类火器是在纸壳火球的基础上发展起来的铁壳爆炸性火器，有早期的火炮，以反明代创制的地雷、水雷和各种爆炸弹。
(1)铁火炮
这是金军在12世纪末至13世纪初创制的铁壳火球。它的创制有一个颇有趣味的故事。据说在金大定二十九年(南宋淳熙十六年，公元1189年)，在金军的占领地山西阳曲(今山西太原)北郑村，有个捕狐人铁李，在一个口小腹大的陶罐内装填许多火药，通火线于外，尔后把火药罐放在群狐出没之处，待狐狸接近时，即点爆火药罐，群狐受惊后纷纷乱逃，结果投入铁李预设的罗网中。铁李持斧将它们砍死，满载而归。金军受此启发后，创制了铁壳爆炸性火球，用于作战之中。南宋嘉定十四年(公元1221年)，金军携铁火炮进攻蕲州(今湖北蕲春)。蕲州郡守李诚之和司理赵与？率部坚守。攻城时，金军在城外环列抛石机，向城内抛击铁火炮；打到城顶上时，守城宋军中炮即死，有的士兵的头部和面庞都被削去一半；击中城楼时，城楼即被摧毁；打到居民住户时，居民伤亡甚多。经过25天的围攻，金军占领了蕲州。李诚之全家及僚佐全部死难，赵与[穴x下哀]全家15人也亡于战祸，他本人仅以身免，事后作《辛巳泣蕲录》，记载了这次战祸。
金军在使用铁火炮成功地攻占了蕲州后，又于金天兴元年(公元1232年)，使用铁火炮成功地保卫了开封。当年，蒙古军在屡败金军之后又进逼开封。攻城时，蒙军在城外筑城围150里，用抛石机向城上抛射石弹、火球，同时建造了大型活动的掩体牛皮洞子，掩护士兵掘城。金军为破蒙军的牛皮洞子，从城上用铁索悬吊大型铁火炮震天雷，点燃火线后沿城壁下吊至蒙军掘城处爆炸。结果蒙军的牛皮洞子被炸得粉碎，掘城蒙军血肉横飞。蒙军因见强攻不下，便撤围而去。
到宋末元初，宋蒙双方都改进和发展了铁火炮，不但威力增大，而且种类增多，据文献记载，主要有合碗式、铁罐式、葫芦式、圆球式四种(见图18)。
图18 四种铁火炮
这些铁火炮都以铁为壳，从小孔中通出火线，点火爆炸后，铁壳碎片四散飞击，杀伤敌军人马和摧毁敌军战具。蒙(元)军在至元十一年(公元1274年)和十八年两次同日军作战时，也都使用了铁火炮。据日本的文献《八幡愚童训》记载说，蒙军第一次在日本登陆作战时，曾经使用过铁火炮。当铁火炮在日军中爆炸时，只见“火光闪闪，声震如雷，使人肝胆俱毁，眼昏耳聋，茫然不知所措”。《太平记》则说：蒙军“击鼓之后，兵刃相接，抛射出球形铁炮，沿山坡而下，形如车轮，声震如霹雳，光闪似雷电，日本兵被烧被害者多人，城上仓库着火，本应扑灭，但无暇顾及”。日本人从此才知道世界上已有人使用火器。
铁火炮经过改进和发展，扩大了用途，到明代后期制成了地雷、水雷和炸弹，用于水陆作战中。
(2)地雷
地雷是埋在地下的爆炸性火器，见于记载的最早的地雷，是明朝嘉靖二十五年至二十八年间(公元1546—1549年)，由兵部侍郎曾铣，在总督陕西三边军务时组织人员制造的。不久，其他将领也竞相制造和使用。抗倭名将戚继光在镇守东部长城时，也大量制造地雷，布设在隘口要道或设伏地域内，加强守备。到万历年间，各种地雷纷纷问世，仅《武备志》就记载了10多种。雷壳材料有铁、石和陶瓷。引爆方式有踏发、绊发、拉发、点发、定时引发和戚继光所部创制的机械式引爆装置“钢轮发火”等。主要制品有炸炮、伏地冲天雷、无敌地雷炮和万弹地雷炮等等。
图19 炸炮
炸炮(见图19)是用生铁制作的地雷，大小如碗，壳面留有装药口，装药后用木杵杵实，并在火药中插入一个小竹筒，从中通出一根火线。使用时，常将几个炸炮的火线串联，并接在一个机械触发式发火装置“钢轮发火”的火糟内，再从钢轮发火装置内通出一根长线，然后选择敌人必经之路挖坑埋设。若敌人踩绊长线，牵动钢轮发火装置，即发火爆炸。与炸炮类似的还有自犯炮和万弹地雷炮等。
伏地冲天雷是用火种引爆的地雷。火种装在盆内，放在雷壳上，从雷内通出的火线总联于盆上，靠近火种。盆面竖立几支长柄枪刀等兵器，然后用土盖平。当敌兵经过摇拔长柄枪刀时，盆内火种倒在火线上，将地雷引爆。
无敌地雷炮是点火引爆的球形铁壳地雷，大者装火药一斗，小者装火药三五升，装好后用坚木将雷口塞住，并从雷中通过竹筒引出三根火线，然后将地雷埋于敌必经之路上，竹杆口露向己方。待敌人进入雷区时，士兵点着火线，引爆地雷。
万弹地雷炮的雷壳好像一个坛子，内装火药，雷口用土填紧，留有一个小孔，从中通出火线。使用前，将雷体埋设于敌军必经之路，同时埋设钢轮发火机一个，与坛口引出的火线相接，其上用泥土与鹅卵石盖平，地面上安设一个与钢轮发火相连的绊索。当敌军人马触动钢轮发火时，即牵动发火机，引爆地雷，泥土与卵石乱飞，击杀敌军人马。
(3)水雷
水雷是置于水中的击穿性或爆炸性火器，创制于明代嘉靖年间，制品有水底雷、水底龙王炮和既济雷等。
水底雷是最早的击穿式水雷。明代右都御史唐顺之在《武编·火器》中记载，这种水雷是用一具名为大将军的火铳放在木箱内，用油灰粘缝，内藏火种，上用绳绊，下用三个铁钻坠之，埋伏于各港口。若敌船靠近，触动其机，则火铳将弹丸射出，击沉敌船。
水底龙王炮是一种定时引爆的水雷，雷壳用生铁制造，重约四至六斤，内装火药五至十升，雷口插信香一支，外壳包裹一层用牛脬〔pao抛〕制成的防渗浮囊，浮囊的顶端，用一条细长的羊肠，作为进入空气的通管，通到用鹅雁翎制成的水面浮筏上，使香火不至窒灭。水雷固着于木排上，用石块将其坠入水中悬游。所用信香的长短，要根据作战河段水流的速度和距敌之远近而定。作战前，通常是在夜间将信香点燃，然后顺流飘放，待接触敌船时，香烬药燃，水雷爆炸，敌船沉没。水底龙王炮不但对雷体制作的要求很高，而且选用了质量较好的慢燃烧信香，设计了巧妙的通气管道，考虑了河水的流速，是明代后期水雷研制者聪明才智的结晶。
既济雷是一种铁铸铳形水雷。雷体长一尺五寸，直径四寸，内装发射火药二斤和二斤重的铅弹一枚。从发射药中接出一根慢燃烧的药信至雷外，盘曲于雷体上，雷口加封黄蜡，尔后将雷钉在敌船船底上。一般击穿一船需用八个水雷。使用时，由潜水技能较高的水兵，把它们平均钉在敌船船底上。钉雷时，一并将药信点着，引燃发射火药，同时水兵迅速游离敌船。之后，铳中大铅弹射出，直接击穿敌船船底，使之沉毁。
(4)炸弹
这里所说的炸弹，不是现在用飞机投掷的炸弹，而是古代用石头和铁制成的爆炸弹，主要有石炮、万人敌和击贼神机石榴炮等。
石炮一般是在椭圆形石料上挖凿坑穴而成，坑穴内装填火药，火药中插一根苇管，从中通出火线，然后将其压实封固。石炮造价低廉，杀伤力较大。明代后期多在长城沿线就近取石制作，贮于垛口附近，炸杀来犯之敌。读者如果有幸去山海关一游，千万要到城楼上的兵器陈列室里，看看当年明军制作和使用的大小石炮。
万人敌是明代末期创制的一种用手投掷的炸弹，专供守城士兵使用。其制作方法是用湿泥制成空心球壳，晾干后向壳内装填有毒性和燃烧性的火药，并从中通出火线，然后将其装入木框或木桶中，以防止碎裂。当敌军前来攻城时，守城士兵即点燃火线，将其掷向城下爆炸，毒杀和焚烧攻城敌军。
击贼神机石榴炮是用生铁铸造的炸弹。它的形状像石榴，与碗一般大小，其作用类似现代的手榴弹。弹壳上留有一孔，以便向壳内装填致毒性火药与发烟剂。装药时先只装十分之六，尔后在其中放一个酒杯，杯内放置可以引火的火种。再用铁盖将炮口塞住，壳外涂上迷彩。使用时，或者把它抛到敌阵爆炸；或者把它放在路旁，让敌军人马踩踏，使炮内的火种受震起火，引起爆炸。由于炮内装有致毒的火药，因而使敌人中毒，毒坏喉咙和眼睛，失去战斗能力。
