Prvo uspešno livenje topova u kragujevačkoj Topolivnici izvedeno je 15.-27.oktobra 1853. Tom prilikom su izlivena četiri topa od po četiri funte i dve kratke haubice.
U toku naredne godine pri Topolivnici su osnovane Zanatlijska škola i pirotehnika, a formirana je i Bolesnička kasa, ustanova zdravstvenog osiguranja radnika Topolivnice, preteča socijalnog osiguranja u Srbiji. U septembru iste godine Šarl Lubri se vraća u Fracunsku i dužnost upravnika Topolivnice predaje poručniku Petru Protiću. U maju 1855. je iz Belgije nabavljena prva mašina za hladno presovanje i obrezivanje olovnih zrna.
Uz mašinu su dobijene i 4 matrice čijom izmenom su se mogla izrađivati sferična ali i cilindrična zrna ekspanzivnog i kompresivnog tipa Mini (Minii) i Lorenc (Lorenz). Ustanovljenje pregleda kontrole i žigosanja svih proizvoda izvršeno je 24. januara - 5. februar 1856. Već naredne godine dovršena je gradnja i montaža prve domaće Kovačnice za kovanje u kalupima, čime su mogućnosti Topolivnice znatno proširene.
Dalji razvoj fabrike se odvija u dva pravca, najpre je 1860. osnovana Puškarnica, u okviru koje je 1863. podignuta parna sušnica za sušenje drvene građe, a iste godine osvojena je i proizvodnja izolučenih (spredapunećih) topova La Itovog sistema. Na bazi La It sistema 1865. osvojena je proizvodnja M.1858, kalibra 4 funte (85,6 mm) i sa autohtonim lafetima koje je razvio Milivoje Petrović-Blaznavac za sve tipove oruđa.
Poslednja baterija topova La It izlivena je 1886. godine. Prvo konstruktivno odeljenje formirano je 1866., dok je radionica fišečnih čaura 1871. prerasla u odeljenje uprave i nazvana Čaurnicom. Ugovorom zaključenim 13./25. Jula 1878. na Berlinskom kongresu Srbija je dobila nezavisnost a pridružena su joj i četiri okruga: niški, pirotski, toplički i vranjski. Po idejama Koke Milovanovića izrađen je prototip prve domaće brzometke, 1880. godine. Ovo je u tom trenutku bila najbolja puška u svetskoj konkurenciji.
Prvo industrijsko električno osvetljenje uvedeno je 1884. u novoj zgradi čaurnice. Ova prva dinamo - mašina bila je jačine 5 KS i imala je kapacitet od 30 sijalica i 2 lučne lampe. Ovo se dogodilo u vreme kada u Srbiji, čak ni na Kraljevom dvoru, takvo što nije postojalo, a i u Evropi se još uvek o električnom osvetljenju pričalo kao o čudu koje je dve godine pre toga prvi put bilo prikazano u Parizu. U Parizu je 24. aprila 1889. otvorena svetska privredna izložba.
Zavodi su bili zastupljeni sa 42 proizvoda, među kojima je bilo i pet mašina alatljika. Dobijeno je pet srebrnih i jedna bronzana medalja. Električni motor kao pogonsko sredstvo u radionicama kragujevačke fabrike uveden je 1890. dok je proizvodnja ručnih bombi sistema Kragujevac konstruktora pukovnika Miodraga Vasića otpočela 1898. Na svetskom sajmu privrede u Londonu 1907. fabrika je osvojila srebrnu medalju.
Prva avionska bomba proizvedena je 1913. godine. Početkom novembra 1914. radionice vojnotehničkog zavoda evakuisane su u Nišku tvrđavu.