洋务运动的“自强”，首先想解决大清军队落后的武器装备，仅凭刀矛弓箭和帆篷船楫，别说抵御外寇，就连镇压国内的造反都费劲。严酷的现实令曾经十分自负的清朝当局以及实权在握的地方大员们不得不虚心下来。他们这才恍悟，二十年前魏源在所著的《海国图志》中倡导的师夷长技以制夷的思想何等英明，为何当初对人家不感冒呢？

“大帅”曾国藩在安庆建立军械所，用中国技工仿制枪炮子弹，响应恭亲王的呼吁，首起“练兵”、“简器”之风；李鸿章在上海开办炸弹三局，任用洋人，不光造枪造子弹，还造大炮；左宗棠醉心于造轮船，一心想造出中国的铁甲战舰……虽说，这些仅仅处于雏形阶段，却孕育着壮大，各地督抚们边观望边仿效，洋务运动在自强的旗帜下勃然兴起。

1867年里的一天，刚从镇压捻军前线返回两江总督任上的曾国藩，兴致勃勃地走进上海江南制造总局。两年前他受命节制直、鲁、豫三省军政大权，全力灭捻。怎奈进展始终不顺利，被急躁的朝廷斥免，由李鸿章接替他。曾国藩又回任两江总督，这是他人生一次重大挫折。很快，蒙在他心头的阴霾被江南制造局隆隆的机器声所驱散。容阂从美国回来了，他采购的机器已经安装在江南制造总局。

在江南制造总局宽敞的厂房里，容阂陪同曾总督参观从美国买来的“制器之器”。看着洋人的机器铿锵有力地运转，听着一旁容阂细心地介绍，曾国藩满面笑容。不知他知道不知道，江南制造总局已然成为中国近代第一个大型军工企业，他也成为中国机器业的创始人。容阂趁曾总督心情大悦的时候，提出一个新“点子”：在工厂附近开办一所兵工学校，“招中国学生，教他们机器工程的理论与实验。这样，中国将来就可以不必用外国机器和外国工程师了”。曾国藩感觉容阂的主意好，当即应诺。不久学校便建立起来。曾国藩认为容阂从美国采购先进的机器，是立了大功的，上折奏请朝廷予以褒奖。容阂被授以五品官“以候补同知，指省江苏，尽先补用”。

说到江南制造总局，不能不提到一个人——丁日昌。早先他为李鸿章幕僚，李鸿章对他评价很高，说他：“才力过人。不避劳怨，操守亦甚清严，才猷卓特后被任命主持上海炮局，设备简陋，充其量不过是小工厂。1864年，他密禀李鸿章，请求建厂扩产，制造枪炮舰船。他分析当时的形势时说，虽然内忧外患已平息，但是国家的元气尚未恢复，仍受到多方面的挟制，是该深思熟虑自强之策的时候了。他又说，外国优势在于船坚炮利，他们挟制我们的原因也在于此。国门外有虎狼，靠闭门不出并不是长久之计，应该寻求驱虎狼的策略。所以他建议李鸿章请示恭亲王掌管的总理衙门，筹措经费，建工厂制造船炮。

丁日昌的建议得到李鸿章的支持，他当即将丁日昌的密禀转呈总理衙门，力主“广购机器”、“精求洋匠”，做好建厂的准备。几经磋商，总理衙门同意李鸿章建厂。建厂生产洋枪、洋炮、洋轮船，这些在当时中国可谓新生事物。李鸿章斟酌再三，绞尽脑汁，他想到如果托付洋商回国代买机器吧，一是路途遥远，价格便宜不了；二是没把握，洋人蒙不蒙人，谁也说不好。当时洋人在上海开办了不少洋行和工厂，不如在上海就地购买机器，不仅方便省事，而且主动权在我手中。丁日昌坚决贯彻李大人的指示精神，开始在以“洋商麋集”的上海为圆心四处寻访，希望找到出售机器或工厂的洋商。

1865年夏天，上海虹口有家美商的一座旗记机器铁厂愿意出售。丁日昌闻知，立马前去接洽，发现这是一座能够修造轮船和枪炮的工厂，“为洋泾浜外国厂中机器之最大者”。他向李鸿章汇报了旗记机器铁厂的情况，李鸿章甚为欣喜。拿出六万两银子买下了工厂、机器和一些储存的原材料。然后，李鸿章上折子向朝廷具情奏报，称：收买下这家工厂，当即改名为“江南制造总局”。名正言顺，以防洋人瞧着眼馋，盯着不放。同时，他雄心勃勃地保证：今日办成这座工厂，一定尽心竭力地工作，不在一时的成效，关键放眼于未来，使其持续发展。其最终目的是取外人之长技，促成中国的长技，将来中国生产出来的军工产品绝不逊色他们，我们就有备无患了。

这样，中国近代第一个大型军工厂——江南制造总局宣告诞生。

原先的美商旗记铁厂坐落于租界里，华洋杂居，难免生出麻烦，为了避免和租界内的洋人发生摩擦，1687年江南制造总局迁至上海城南的高昌庙，占地七十余亩，工厂分设机器厂、汽炉厂、木工厂、铸铜铁厂、熟铁厂、轮船厂、枪厂和船坞等。品种齐全，但旗记留下的设备主要是修造轮船的，制造枪炮的机器很少。后来容阂从美国购买的机器充实进来，制造总局又得以扩充和发展，厂地到了1870年已由原来的七十余亩地增加到四百亩。

江南制造总局生产的军工产品，以枪支、弹药为主，主要用于支援前线镇压捻军。起初因能力有限，仅生产旧式前膛枪。1871年之后才开始仿造林明敦式后膛枪。子弹的品种就很多了。其次是大炮，丁日昌曾在上海炮局造过大炮，大炮仅是些十分落后的劈山炮。江南制造局成立不久，聘请了英国阿姆斯庄炮厂的督工员麦金泉来华，开始监督制造40磅炮弹的熟铁前膛大炮。洋务派对轮船情有独钟，1867年曾国藩回任两江总督时，大力倡导造船，转年就制造了一艘“恬吉号”轮船。

几乎与江南制造总局同时诞生的还有金陵机器局，它出自李鸿章的手笔。

这里又不得不提到一个人——英国人马格里。前面说过，他曾在“常胜军”白齐文手下当过军事秘书，后投靠李鸿章。李鸿章十分信任他，让他主持上海洋炮局，并听从他的意见，买下“阿思本舰队”遗留下的造枪造炮的机器，充实了上海炮局。炮局最早建立在松江一座庙里，后随淮军迁至苏州纳王府（太平天国纳王都永宽）1865年夏，曾国藩去前方围剿捻军，他留下的两江总督位置由李鸿章署理，炮局再次由苏州搬到南京雨花台，改名为“金陵机器局”——中国近代四大军工厂之一的金陵机器局由此诞生。

选址在南京雨花台的金陵机器局在1865年破土动工，第二年建成厂房，添置机器，逐渐扩大生产规模，四年后已能制造大炮、炮车、炮弹、子弹等，基本供给李鸿章的淮军使用。设备不算完善，军需产品比较单一。1873年进行了首次扩充，马格里主持这次扩充项目。他远赴英、法等欧洲国家选购机器，金陵机器局的设备趋于完善。不过马格里见李鸿章很倚重他，便得意忘形起来，先同金陵机器局总办刘佐禹闹矛盾，屡屡进谗言，李鸿章撤了刘佐禹的职。后来他越发骄横跋扈、为所欲为，连李鸿章也不放在眼里，谁的话都不听。他自己搞了个三十多人的私人卫队，前呼后拥地追随他，俨然不可一世。李鸿章瞧不过眼，要马格里解散卫队。他拒绝执行，结果李大人把他降为工头。1875年，金陵机器局制造的大炮安装在天津大沽炮台，不幸发生爆炸，当场炸死几名士兵。马格里是有责任的，李鸿章一怒之下，把这位洋监督踢出了金陵机器局。

汉吏大员在地方上搞起的军工厂异常火暴，清政府不免心存忌惮，一旦汉人掌握了先进的军事工业，对满人的统治不能不说是个威胁。即便高擎洋务运动大旗的恭亲王也感觉不放心了。“练兵”、“简器”怎么能够让满人缺席？

1865年5月，朝廷连发四道上谕，要求李鸿章派丁日昌在天津设立机器局，还要求丁日昌带着军工机器和技术骨干一同来。这种釜底抽薪的做法，李鸿章是深知其中三昧的。他以种种借口，实施拖延和抵制战术，甚至气愤地跟别人说，总理衙门庸鄙无远见。恭亲王拿他没办法。

1866年，恭亲王上奏朝廷，在离北京最近的天津设立军火机器总局。他言之凿凿：江苏现已设局生产军火，很有成效。但光一省不行，不够其他各省用的。当时直隶总督刘长佑采用西法练兵，清朝精锐神机营编练使用洋枪、洋炮的“威远军”，急需新式军火。所以，恭亲王说，应该就在北京近处设立军火局，一旦有事再往别地调拨军火，唯恐远水救不了近火。他保举满人崇厚筹办天津军工机器局。朝廷一一准奏。

崇厚时任“三口通商大臣”，官居要职，却不是个很有能力的官员，由他负责筹办天津局，主要沾了家庭出身的便宜，一言点破——他是满人。

领了圣旨后，崇厚不敢怠慢，赶紧拜托洋人咨询购买机器价格等相关事宜。海关总税务赫德、英国商人密妥士、曾任“常胜军”头领的戈登、京营马队总教练英国人薄郎纷纷出手帮忙。不久，密妥士行动迅速，给崇厚开了单子：列举出购买专制火药的机器、雇佣洋工匠、运费以及在天津选择地皮建厂的费用，大约十万余两白银。崇厚上奏朝廷拨款八万两，交给密妥士寄到英国订购机器，再申请三万多两支付运费。那位在京营当马队教官的薄郎也向崇厚献计，说：“采购仿制枪炮的机器，不必舍近求远，从上海或香港就能采办。”崇厚两头不得罪，照方抓药，拨银数千两，交薄郎派人经办此事。

崇厚还管着三口通商，他指派候补府尹德椿赴津主持天津机器局工程项目，大概这位德椿也同他的上司崇厚一样，对洋务一窍不通，请求由英国人密妥士为总办。厂址选择天津城东的贾家沽，从英国采购的制火药机器安置此处；遂在天津南关外的海光寺选择一地，安装由上海、香港购置的制造枪炮零件的机器，于是两处分别称作“东局”和“西局"1868年，两处采购的机器陆续到位，该请的洋工匠也接踵而至。到了1870年厂房建成，天津机器局的创建基本完成。天津机器局前后耗资将近五十万两，大大超过了江南制造总局的费用，可规模相对却小得多，再加上经营不善，迟迟生产不出好东西。后来，李鸿章出任直隶总督，着力整顿天津机器局。他撤除了桀鹫不驯的密妥士，调来原江南制造总局的总办沈保靖“总理天津机器局事务”。由此这个近代重要的军事工业基地牢牢控制在华人手中，并得以迅速壮大。

江南制造总局、金陵机器局和天津机器局在19世纪70年代尚处于起步阶段，随之洋务运动的兴起，它们逐步发展成空前的规模。

同时在福州闽江那头，因“剿匪”有功而升任闽浙总督的左宗棠，不甘心落后于人，他着手创建能制造自己舰船的船务局。