1 октября русские осадные батареи открыли огонь по крепости; шведы отвечали огнем своих орудий. Ожесточенный артиллерийский бой продолжался 11 дней. Артиллерийской бомбардировкой в качестве капитана бомбардирской роты руководил Петр I. 11 октября после одиннадцатидневной артиллерийской подготовки штурма русские войска атаковали крепость. Бой продолжался 13 часов, и город-крепость Нотебург был взят. Петр I об этой осаде писал: «Зело жесток сей орех был, однакож счастливо разгрызен. Артиллерия наша зело чудесно дело свое исправила».

Весна 1703 г. ознаменовалась успешным взятием русскими войсками последней крепости на реке Неве — Ниеншанц. Крепость была хорошо укреплена в инженерном отношении и имела 78 орудий. Перед штурмом крепости целую ночь на 1 мая продолжалась ожесточенная бомбардировка со стороны русской осадной артиллерии. В 5 часов утра от снарядов русских мортирных батарей в крепости произошел взрыв порохового погреба, причинивший крепости сильные разрушения. Гарнизон Ниеншанца, не выдержав мощного огня русской артиллерии, вынужден был сдать крепость до начала штурма.

Неподалеку от крепости Ниеншанц в 1703 г. Петр I заложил на одном из островов реки Невы Петропавловскую крепость, а через несколько дней, 27 мая 1703 г., положил основание городу Петербургу, ставшему в 1712 г. столицей России.

Боевой опыт, полученный русской армией при овладении крепостями Нотебург и Ниеншанц, помог в августе 1704 г. отвоевать у шведов и Нарву, которую войскам Петра I не удалось взять в 1700 г. Нарва в 1704 г. представляла собой мощную крепость. Ее наружная ограда состояла из пяти бастионов, соединенных каменной стеной. Кроме того, была внутренняя ограда из четырех бастионов, между которыми были сооружены ограды и укрепления, приспособленные для ведения огня. Крепость была вооружена 623 орудиями различных калибров.

Перед штурмом Нарвы русская артиллерия в течение 10 суток беспрерывно бомбардировала город-крепость. В бомбардировке участвовало 103 тяжелых осадных орудия (71 пушка, 31 мортира и одна гаубица). По крепости было выпущено 12 358 ядер, 5 714 мортирных бомб (крупных разрывных снарядов) и 275 картечей; на бомбардировку было израсходовано более 10 тысяч пудов пороха. Эти цифры по тому времени колоссальны. Точным артиллерийским огнем были выведены из строя сотни вражеских орудий, разрушено много мощных бастионов. В результате успешного штурма Нарвы русские войска взяли в плен около 2 тысяч шведских солдат, а в качестве боевых трофеев захватили более 450 орудий. Это была очень важная для России победа: она обеспечила выход России к Балтийскому морю.

Великий русский поэт А.С. Пушкин в своей поэме «Медный всадник» так писал о значении завоевания Петром I берегов Невы:

Летом 1708 г. Карл XII со своей армией вторгся в пределы России, намереваясь через г. Смоленск подойти к Москве. Однако, встретив сопротивление русских войск, Карл XII повернул на Украину, где рассчитывал получить помощь от гетмана Украины Мазепы.

Полтавской битве предшествовал успешный для русских войск бой в сентябре 1708 г. в Белоруссии у деревни Лесной (недалеко от Могилева). Шведский корпус (около 16 тысяч человек) под командованием генерала Левенгаупта с большим обозом продовольствия и боеприпасов двигался из Риги на Украину на соединение с главными силами Карла XII.

Русские войска имели примерно такую же численность. 28 сентября у деревни Лесной произошел бой, в котором шведы были наголову разгромлены, потеряв более 8,5 тысячи убитыми и около 800 пленными. Кроме того, шведы потеряли всю артиллерию и обозы с продовольствием и боеприпасами.

Летом 1709 г. русская армия, возглавляемая Петром I, подошла на выручку осажденной шведами Полтавы. 25 июня Петр I расположил войска (42 тысячи человек и 72 орудия) на правом берегу р. Ворсклы в укрепленном лагере у деревни Яковцы, в 5 км от Полтавы, построил и занял частью войск передовую позицию с редутами.

27 июня в 2 часа ночи шведская армия перешла в наступление, однако атака шведами передовой позиции была отбита артиллерийским и ружейным огнем русских. Тогда шведы бросились в промежутки между редутами и прорвались на поляну перед укрепленным русским лагерем; в результате боевой порядок шведов оказался разрезанным на части. Кроме того, шведы подставили один из своих флангов под огонь русской артиллерии. Картечь русских пушек начала косить ряды шведской пехоты. Неприятель, понеся большие потери, отступил к дальнему (Будищенскому) лесу.

Карл XII под прикрытием конницы стал приводить шведские войска в порядок, а Петр I тем временем вывел свои основные войска из лагеря и построил полки в боевой порядок. Впереди пехоты он поставил часть артиллерии.

В 9 часов утра 27 июня обе армии, построенные одна против другой, перешли в наступление. Когда противники сблизились на расстояние пушечного выстрела (около 600 м), русские артиллеристы открыли губительный огонь по шведам из 72 пушек. Шведы могли отвечать огнем только четырех пушек, так как остальные орудия не имели боеприпасов, а орудия русской артиллерии имели в среднем по 120 снарядов.

Неся большие потери от русской артиллерии, шведы повысили скорость атаки, для того чтобы скорее сойтись на расстояние ружейного огня. Русская пехота двинулась навстречу, и разгорелся рукопашный бой. Артиллерия тем временем открыла огонь по второй линии шведов, построенной позади первой линии. Потери от огня русской артиллерии, понесенные второй линией войск шведов, помешали ей оказать помощь своей первой линии; русская кавалерия охватывала фланги противника.

В 11 часов началось беспорядочное отступление шведов. Кавалерия под командованием А.Д. Меншикова, талантливого полководца петровского времени, настигла остатки шведской армии у села Переволочны на Днепре и вынудила их капитулировать. Карл XII, раненный при обстреле шведов русской артиллерией, с изменником русского и украинского народов Мазепой и с небольшим отрядом телохранителей бежал в Турцию.

В результате Полтавского сражения шведы потеряли свыше 9 тысяч убитыми и около 19 тысяч пленными; кроме того, русским достались 32 пушки и все шведские знамена.

Русская артиллерия в Полтавской битве сыграла большую роль в победе русских и покрыла себя неувядаемой славой.

Сам Петр I дал такую оценку артиллерии: «Артиллерия явилась решительницей победы».

Полтавская битва оказалась переломным моментом в ходе Северной войны и в конечном счете обеспечила полную победу России.

В ознаменование победы под Полтавой тульские кузнецы подарили Петру I 3-фунтовую пушку, ствол которой был изготовлен из кованой стали и прекрасно отделан. Качество этой пушки говорит о высоком мастерстве русских пушкарей и о больших успехах артиллерийского производства в России того времени.

После смерти Петра I (1725 г.) на развитии русской артиллерии сильно отразилось вредное влияние иностранцев, наводнивших царский двор и занявших многие важные государственные посты в царской России. Во главе русской артиллерии стояли немцы Гинтер, Миних и Людвиг Гессен-Гамбургский, которые, как это не единожды было в истории России, были далеки от понимания роли артиллерии и мало беспокоились о мощи русского государства.

Пренебрежительное отношение этих руководителей ко всем начинаниям русских людей и слепое подражание иностранным образцам привели к тому, что русская артиллерия не получила дальнейшего совершенствования. Многое из достигнутого артиллерией при Петре I стало утрачиваться. Вновь изготовлявшиеся орудия опять стали более тяжелыми и, следовательно, менее маневренными. Нередко артиллерия становилась обузой для войск, так как стесняла их маневр.