接下来的一段时间，蓟州大营变成了一个巨大的火器试验场。
赵工匠带着火药局的几十名匠人，日夜不停地攻关。他们改良了佛郎机炮的铸造工艺，用铜铁合铸代替纯铁铸造，炮管加长了一尺，内壁打磨得光滑如镜。炮膛内还刻上了旋转膛线——这是戚继光根据现代知识提出的设想，让炮弹在射出时旋转起来，以提高精度。
第一次试射，炮弹飞出了四百二十步，命中了一面三尺见方的靶牌。
赵工匠激动得老泪纵横：“成了！成了！”
戚继光却没有满足。他又让人在炮身上加装了照门和准星，将炮架改成了可以调整俯仰角的活动式。改良后的佛郎机炮，射程达到五百步，精度比之前提高了一倍。
鸟铳的改良也同步进行。赵工匠从广东找来了一种更好的铁料，经过反复锻打制成铳管。装药量增加了三成，铳管的强度却完全没问题。为了加快装填速度，戚继光还发明了一种“纸壳定装弹”——将火药和弹丸预先装在油纸卷成的壳子里，使用时直接塞进铳管，捅实即可。
这种后世看起来很简单的设计，在当时却是革命性的。装填时间从原来的四十息缩短到了二十息，几乎快了一倍。
消息传到京城，兵部尚书杨博坐不住了，亲自跑到蓟州来看。
靶场上，戚继光亲自操炮，一炮命中五百步外的靶标。杨博看得目瞪口呆，连声赞叹：“继光真乃神人也！”
戚继光却摇头：“这还不够。五百步的距离，蒙古骑兵只需二十息就能冲到跟前。我们的火炮只能打三轮，火铳最多打两轮。要想守住边关，必须在敌人冲到跟前之前，尽可能地削弱他们。”
杨博问：“你打算怎么办？”
“增加火器数量。”戚继光伸出三根手指，“每个车营配炮六十门，火铳三百杆。全军六个车营，加上步兵营和骑兵营配属的火器，总计火炮四百门，火铳两千杆。”
杨博倒吸一口凉气：“这得花多少银子？”
戚继光早已算好了账：“火炮每门造价十五两，四百门就是六千两。火铳每杆二两，两千杆就是四千两。加上火药、弹丸和维修费用，总共不到两万两。”
两万两，对于大明朝廷来说确实不算多。杨博沉吟片刻，点头答应：“本官回去就给你筹措银两。不过继光，你可不能让我失望。”
“尚书大人放心。”戚继光正色道，“若明年鞑靼来