同時，彈藥匹配被提上日程。
原來使用的是手工舂入的散裝黑火藥和隨意搓制的鉛彈，裝藥量、彈丸大小不一，導致每發槍的射程、精度、威力起伏很大。
工匠們在試驗中發現，裝藥量的標準化和彈丸的規整度，對精度影響極大。
他們開始嘗試製作統一重量的“定量藥包”和用模具澆鑄的標準圓鉛彈。
雖然增加了工序，但效果立竿見影。
改進三：人機工程與耐用性——為士兵著想
來自軍中的“銃手”教頭們，提供了寶貴的實戰反饋。
他們抱怨原槍太長太重，不利於端持瞄準和長時間行軍攜帶；木製槍托形狀不適，抵肩射擊不穩；通條（清理槍管用）攜帶不便；沒有有效的防燙手設計，連續射擊幾發後便無法握持。
工匠們虛心聽取，逐一改進：縮短了部分槍型的長度，減輕了重量（在保證強度前提下）；根據人體身形，重新設計了槍托的曲線，使其更貼合肩窩和臉頰；在槍管下方增設了可摺疊的“支架通條”，既是通條，必要時又可作為簡易支架；在槍管護木（手握處）包覆浸油的厚皮革，並設計了簡單的、可更換的“隔熱木片”卡在護木上，防止燙手。
經過數月的瘋狂改進、測試、推翻、重來，數十個細微的修改方案被提出、驗證、採納或淘汰。
工坊角落的廢品堆裡，堆滿了各種失敗的零件和整槍。
最終，三支整合了所有最優改進方案的“終極”原型槍，被小心翼翼地組裝出來。
它們看起來比之前的型號更加緊湊、精悍，線條流暢。
槍身木託呈暗紅色，打磨得光滑，槍管泛著冷冽的藍黑色幽光，新式的燧發機結構複雜而精密。
接下來是堪稱“地獄”的綜合測試。
在格物院後山專設的試驗場，這三支槍經歷了遠超實戰要求的嚴酷考驗：
可靠性測試：每支槍連續射擊三百發，中間僅作必要清理。記錄啞火、卡殼、零件鬆動損壞情況。
精度與威力測試：在五十步、八十步、一百步、一百二十步不同距離，對披掛不同厚度札甲、皮甲的木靶進行射擊，檢驗彈丸穿透能力和著彈點散佈。
環境適應性測試：將槍置於細雨、沙塵、泥漿中短暫汙染，然後立即測試擊發。甚至進行了“低溫冷凍”（冬季儲冰窖中模擬）和“高溫暴曬”後的效能測試。
耐久性測試：模擬長途行軍顛簸，將槍固定在特製震動機上持續震動數個時辰，再測試精度。
極限裝藥測試：在嚴格控制的安全措施下，逐步增加裝藥量，測試槍管極限承壓，以確定安全裝藥上限。
測試結果令人振奮。
在百步距離上，新槍發射的標準鉛彈，能夠穩定穿透兩重標準鐵札甲，對披掛三重札甲的目標也有相當威脅。
精度方面，八十步內，熟練射手可較有把握地命中人體目標；百步雖散佈增大，但仍具備面殺傷和威懾能力。
最關鍵的是可靠性，在嚴苛的環境和連續射擊測試中，故障率被控制在了百分之五以下，且多數是易於現場排除的燧石碎裂、藥鍋殘渣堵塞等問題。
當最後一份詳盡的測試報告，連同那三支雖經磨難、卻依舊堅固可靠的“功臣”原型槍，被呈送到董貫面前時，這位為火器嘔心瀝血多年的老宦官，雙手顫抖，竟一時說不出話來。
他知道，經過無數汗水、智慧，乃至失敗的煎熬，一件足以改變戰爭形態的武器，終於在他手中，真正地定型了。
它不再是不穩定的試驗品，而是一件可以信賴、可以批次生產、可以交給士兵們去戰場上與蒙古鐵騎爭鋒的制式殺器。
