英国和法国海军非常勉强地开始使用轮机，一开始仅应用于拖船、通信船等辅助船。三十年代，他们终于开始建造专在战斗时使用的轮船。美国海军甚至比他们更犹豫。1812年战争后的二十年中，他们没造一艘轮船。
1837年，美国海军的第二艘轮机动力军舰“富尔顿”二号终于下水。这艘排水量为700吨的明轮船长180英尺，装了4座高烟囱和3根桅杆。很久以来为轮机推进大力宣传的马修·C·佩里监督了这艘舰的建造工作，并担任了它的第一任指挥官。海军委员会同意他雇用锅炉工和机械师，并为他们划分职级。他们实际上成了美国海军的工程兵。
由于煤贮量有限及其它缺陷，“富尔顿”号不是一艘远洋军舰，但佩里成功地将它从纽约驶到华盛顿，给范布伦总统和国会议员们展示，使他们相信建立一支以轮机为动力的海军的实用性。也许就因为这一点，美国海军于1842年下水了3220吨的明轮船“密西西比”号和“密苏里”号，这一进展遥遥领先于——既或是一时的——世界其它国家的海军。第二年，“密苏里”号被烧毁了，但“密西西比”号在墨西哥战争和打开日本门户的过程中立下了功勋。南北战争期间，在那条它因之而命名的河里，“密西西比”号被毁。
实用螺旋桨的发展最终克服了普遍不愿在战舰上使用轮机的思想。螺旋桨是由英国的弗朗西斯·佩狄特·史密斯——一个未受过工程训练的农民——和瑞典的发明天才约翰·埃里克松各自独立发明的。螺旋桨没有蹼轮那些遭非议的特点，但英国海军部起初不相信安了螺旋桨的船能操纵。埃里克松在英国遭到拒绝后，海军上校罗伯特·斯托克顿很容易地说服他来到了美国。斯托克顿利用他的政治影响一直坚持，终于1842年说服海军按照埃里克松的规格建造一艘螺旋桨军舰。这就是炮舰 “普林斯顿”号——第一艘使用螺旋桨的海军轮船。它也是第一艘将轮机安在水线以下的军舰，因而炮弹打不着轮机。
皇家海军终于相信了螺旋桨的好处，在“普林斯顿”号之后不久，下水了安装螺旋桨的炮舰“响尾蛇”号。“响尾蛇”号战胜了一艘马力相当的拖船并在好几次速度试验中获胜，坚定地确定了螺旋桨推进器的地位。在以后的几年中，英国将许多与拿破仑作战时期的老舰都装上了轮机和螺旋桨。法国第一艘螺旋桨战舰“拿破仑” 号于1850年下水。两年以后，英国的“阿伽门农”号也下水了。五十年代中期，美国也开始建造将在南北战争中起重要作用的梅利马克级快速螺旋桨护卫舰。
在第一次鸦片战争中，英国东印度公司使用了两条铁壳体轮机炮艇。到1844年，美国和英国在五大湖地区各有一艘铁壳体军舰。皇家海军开始订购铁壳体护卫舰。然而正当铁将被广泛应用于建造舰体的时候，一系列试验使英国海军部相信，以当时冶金发展水平，铁比橡木更容易损坏。于是皇家海军将新的铁壳体护卫舰改成运兵船，用铁建造军舰的工作实际停顿了好几年。克里木海战中没有铁壳舰参战。
海军军官们认识到作为舰船摧毁工具的实心弹效果不佳，特拉法尔加角海战证明了这一点，当时近距离内发射数千发炮弹却不能击沉一艘军舰。尽管如此，海军采用爆炸弹的过程却是缓慢的。几百年来，迫击炮艇和装有臼炮的双桅纵帆船将爆炸弹射入防御工事能有效地杀伤敌人，但军官们认为爆炸弹太危险了，不能随处搬动和在主力舰队使用。然而，那些标准的24磅和32磅炮弹的效能太小了。
拿破仑战争之后，一名法国炮兵军官亨利·约瑟夫·佩克桑研制了一种发射爆炸弹的火炮，这种炮与那些使用实心弹的同口径炮相比，炮身短，重量轻，用药少。 1824年，这种炮通过击碎一艘双层甲板船显示了它的潜力。虽然英法两国海军都于三十年代末采用了佩克桑设计的火炮，但它依然被看作是次于发射实心弹舰炮的专用武器。
土耳其舰队在锡诺普的覆灭使海军大国相信，使用爆炸弹(榴弹)已成为必然的趋势。用厚铁板保护木壳或铁壳舰体也应运而生，因而产生了铁甲舰。英法都急急忙忙地建造铁甲舰，准备参加克里木战争。战争之后，法国建造了第一艘远洋铁甲舰“荣誉”号。这是一艘5600吨的用4.75英寸厚铁板装备的木体护卫舰。英国则以预订第一艘战列舰“勇士”号与之抗衡。1860年下水的“勇士”号长 380英尺，排水量为9000吨，18英寸厚的柚木舰体外加4英寸半厚的铁甲板。木壳舰是承受不了如此长度的舰体张力的，也带不了这么重的装甲。它所需的大功率轮机及40座舰炮都比帆船时代的标准强大得多。意识到这点，设计师们完全用铁制造它的舰体。
“勇士”号的下水结束了木壳战舰的时代。当然还有许多早年的老舰仍在继续服役。例如，木壳轮机单桅帆船和快速帆船在即将来临的美国南北战争中仍起主要作用。但在1860年之后，英国就只造铁甲舰或后来的钢甲舰了。虽然其它国家海军有走回头路的，但最终都效仿了英国。
拿破仑战争结束时，舰炮的构造和操作与西班牙无敌舰队时期相比没什么变化。虽然在装填和瞄准方面有所改进，更好的炮架也设计出来了，但舰炮本身仍然是老式的发射实心弹的铸铁前装滑膛炮。它们的射程大抵相同，近距离平射平均300码，最大射程2500码。也许因为生锈的缘故，实心弹很少有标准的球形，这一事实使得提高射击精度的企图大部分归于失败，为了避免卡弹，不得不在炮弹和炮膛内壁之间留下很大的空隙——“游隙”。因而装药燃烧时产生的推力损失很大，而且常使弹丸在炮膛内穿行时从一边蹦到另一边，出炮口的角度无法预计。
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