Пугачев посылал на заводы своих полковников Хлопушу, Зарубина-Чику, Максима Шигаева, но они были только организаторами, а «умельцами», изготовлявшими боеприпасы и лившими орудия на Урале, выступали Павел Колесников, Терентий Жаринов, Дмитрий Попов, Давыд Федоров и др. В Берде орудийной мастерской руководил Степан Калмыцкой.

Память о том, как работные люди лили пушки Пугачеву, сохранил фольклор рабочих Урала. В песне «Уж ты ворон сизокрылый» поется о девушке, которой ворон отвечает на вопрос о ее милом:

Старики-рабочие Белорецкого и Баймакского районов Башкирии еще в недавнем 1938 г. рассказывали и вспоминали о своих предках — работных людях Авзяно-Петровского завода, которые лили пушки и ядра во времена Пугачева. Но большинство артиллерийских орудий восставших было трофейным или доставлялось с заводов. На третьем этапе Крестьянской войны вся пугачевская артиллерия была трофейной. Только под Оренбургом у Пугачева к концу декабря 1773 г. насчитывалось около 100 орудий. Имели немало орудий и другие отряды восставших. У Зарубина-Чики под Уфой и у Грязнова под Челябинском было по 25 орудий. В многочисленных отрядах пугачевцев насчитывалось от 2 до 18 пушек. Всего в разное время в руках у пугачевцев побывало до 400 орудий разных калибров. Несколько пугачевских пушек дошло и до наших дней. В Музее артиллерии, инженерных войск и войск связи в Ленинграде хранятся три пугачевские пушки. Одна из них двухфунтовая, отлита в 1724 г. (такая же пушка хранится и в Оренбургском краевом музее), другая (калибра ¾ фунта) установлена на самодельном деревянном лафете с санными полозьями, третья пушка представляет собой длинную восьмигранную пищаль.

Пугачевцы изготовляли и переделывали лафеты, укорачивая их для установки на сани (зима 1773/74 г. была очень снежная), приделывали к саням колесо с вертлюгом, на котором устанавливался орудийный ствол, и добивались таким образом кругового обстрела. Умельцы из работных людей изготовляли даже пушки из чугунных и окованных железом деревянных труб. Пугачевские артиллеристы умело пользовались мешками с песком, плитняком, устраивали снежные валы, укрепляли подступы рогатками, укрывали орудия в лощинах, при наступлении на крепости использовали возы с сеном и соломой. По отзывам противника, пугачевцы-артиллеристы, «действуя весьма проворно», мастерски стреляли, нанося большие потери врагу. В роли артиллеристов выступали перешедшие к восставшим солдаты-канониры, казаки и заводские люди. Число артиллеристов доходило до 600. Прекрасными артиллеристами были И. Н. Белобородов, в прошлом канонир, Хлопуша, Степан Калмыков (Калмыцкой), Тимофей Коза, но «лутче всех знал правило, как в порядке артиллерию содержать», сам Пугачев. Во главе артиллерии Главной армии стоял яицкий казак полковник Федор Федорович Чумаков.

На втором и особенно на третьем этапах Крестьянской войны артиллерия по-прежнему играла большую роль, но сам характер боевых действий — стремительный «марш» Пугачева — исключал возможность регулярного снабжения войска восставших орудиями и боеприпасами, исключал возможность вести и длительную осаду городов. На Урале и в Поволжье повстанцы легко и быстро приобретали пушки, но так же быстро и легко теряли их в бою, вновь захватывали и снова теряли. В большинстве своем это были орудия небольшого калибра, а то и вовсе легкие и даже салютные пушки, захваченные в барских усадьбах.

Сравнительно немногие повстанцы имели ручное огнестрельное оружие. Ружья были у казаков, солдат, перешедших на сторону восставших, у ставропольских православных калмыков. У яицких казаков и ставропольских калмыков кроме гладкоствольных кремневых ружей были еще сравнительно малокалиберные (10–12 мм) ружья и винтовки персидской и турецкой работы («турки») с дамасковыми стволами. Они отличались относительной дальностью и меткостью огня. У казаков встречались винтовки с полигональной сверловкой ствола и треугольным каналом («троицы»). Винтовки эти заряжались медленно, но зато из гладкоствольных ружей казаки стреляли быстро. Казаки, особенно «гулебщики» (охотники), были меткими стрелками. Они не признавали бумажных патронов с порохом и пулей, распространенных в регулярной армии, и носили порох в пороховницах. У казаков были и пистолеты, как казенные, так и турецкой, персидской и кавказской работы. Пистолеты имели длинный ствол небольшого калибра (10–13 мм). Они отличались легкостью, удобством, изящной отделкой. Прицел и мушка, как правило, отсутствовали.

Что касается ружей солдат, перешедших на сторону восставших, или захваченных повстанцами в виде трофеев, то это были или тяжелые длинноствольные «фузеи» петровских времен, либо ружья образца 1760 г. с укороченным до 1 м стволом. Эти гладкоствольные ружья с кремневым замком имели калибр 7–8 линий (17,5–20,5 мм). Заряжались они круглой пулей, дальность действительного огня не превышала 150–200 шагов. Скорость стрельбы — 1 выстрел в минуту. Некоторые крестьяне тоже имели ружья, которые добывали в помещичьих усадьбах. Бывшие барские егеря становились великолепными стрелками, например Василий Белозеров. Башкиры и калмыки владели мастерски луком со стрелами, посылая прицельную стрелу на 100–150 м. От оружия противника башкир защищали панцири из холста и жестяные латы.

Некоторые отряды повстанцев не могли пожаловаться на недостаток ручного огнестрельного оружия, но большинство имели лишь холодное оружие: луки, стрелы, сабли, копья разной длины, бердыши, тесаки, рогатины, топоры, косы, вилы, ножи, кистени, обитые железом цепы, палки со штыками, колья, обожженные для крепости на огне, просто дубины. Вступая в бой с прекрасно вооруженными правительственными войсками, многие повстанцы «окромя дубин, ничего при себе не имели».

Такого типа оружие имелось чуть ли не в каждой русской, чувашской, татарской избе, в башкирской и калмыцкой юрте, делали его и на некоторых заводах, в мастерских. Так, например, на Ижевском заводе переделывали на сабли казенные косы, в Дубовке изготовляли копья и дротики. Это оружие, грозное в рукопашном бою, было бессильно в сражении, в котором регулярные войска открывали огонь из ружей и пушек по восставшим с большого расстояния.

В арсенале Преображенского полка немногим более столетия назад еще хранилось оружие пугачевцев. Оно представляло собой пеструю смесь топоров, дреколий с наконечниками наподобие пик и просто дубин. В Историческом музее в Москве хранится подобного рода оружие восставших крестьян.

Что касается осадного и военно-инженерного искусства, то повстанцы применяли те же методы боя, что и регулярные войска: лестницы, подкопы, мины, возы с сеном и соломой, снопы и т. п. При штурме городов и крепостей восставшие применяли стремительный бросок, часто действовали ночью, стремились вызвать пожары. Так, при осаде Яицкого городка у крепостных стен были устроены завалы из бревен, в которых прорезали бойницы, возводили и взрывали мины. В войске восставших были искусные, опытные минеры: русский Матвей Ситников, мордвин Яков Кубарев, казак Матвей Толкачев. Подкопом под крепостные стены Яицкого городка руководил сам Пугачев.

Тактика пугачевского войска в значительной мере определялась его составом, идеологией восставших, их моральными качествами, вооружением.

Ядро Главной армии составляло казачество, имевшее боевой опыт и свою исторически сложившуюся военную организацию. Хорошо вооруженные, имевшие верховых коней, умело владевшие оружием, казаки шли в бой массой, лавой, затем они продолжали бой в рассыпном строю. При таком строе каждый казак сражался в отдельности, применяя все виды оружия и все приемы боя.

Башкирская конница стреляла на скаку, засыпала противника тучей стрел, сходилась вплотную, рубилась на саблях. Нападая внезапно на противника, нанося ему большие потери, «чиня всякие пакости и смертные убийства», башкиры, «как ветер по степи, рассеиваются», — отмечали военачальники правительственной армии.