En 1854, William Armstrong, un ingénieur hydraulique anglais, a conçu un tout nouveau type de canon. Au lieu de simplement aléser une pièce de métal solide, Armstrong a forgé son canon en fer forgé (plus tard en acier). Il a ensuite forgé une succession de tubes et, en les chauffant et en les rétractant, les a assemblés sur le canon de base de manière à le renforcer dans la zone où la pression interne était la plus forte. Le canon était rayé d’un certain nombre de rainures étroites en spirale, et le projectile était allongé et recouvert de plomb. L’arme était chargée par l’arrière, la culasse étant fermée par une « pièce d’évent » en acier qui tombait dans une fente verticale et y était fixée par une vis de grand diamètre. La vis était creuse afin de la rendre plus légère et de faciliter le chargement.
En 1859, les Britanniques ont adopté le système Armstrong pour l’artillerie de campagne et navale. Pendant cette même période, les Prussiens avaient testé des canons fabriqués par Alfred Krupp, et en 1856, ils ont adopté leur premier breechloader Krupp. Il s’agissait d’une pièce forgée en acier massif, alésée puis rayée de quelques rainures profondes, dont la culasse était fermée par un coin d’acier coulissant transversalement. La culasse était fermée par un coin en acier coulissant transversalement. Le projectile Krupp était doté d’un certain nombre de goujons en métal mou fixés à sa surface, positionnés de manière à s’aligner avec les rainures. Dans les canons Armstrong et Krupp, l’obturation – c’est-à-dire l’étanchéité de la culasse contre les fuites de gaz – était assurée par un anneau en métal mou inséré dans la face de la pièce d’évent ou du coin. Celui-ci pressait fermement contre l’embouchure de la chambre pour assurer l’étanchéité requise.
En attendant, les Français ont adopté un système de chargement par la bouche conçu par Treuille de Beaulieu, dans lequel le canon avait trois profondes rainures en spirale et le projectile avait des plots en métal mou. Le canon était chargé par la bouche en engageant les goujons dans les rainures avant d’enfoncer l’obus.
Les canons Armstrong ont été couronnés de succès contre les Maoris en Nouvelle-Zélande et pendant les guerres de l’opium en Chine, mais le développement des navires cuirassés en Europe exigeait des canons assez puissants pour vaincre les blindages, et la fermeture de la culasse du canon Armstrong n’était pas assez solide pour supporter de grandes charges de poudre. Par conséquent, en 1865, les Britanniques ont adopté un système de chargement par la bouche similaire à celui de de Beaulieu, car lui seul pouvait fournir la puissance requise et éviter les complications liées à la fermeture de la culasse.
Pendant les années 1870, les canons, en particulier les canons de défense côtière et les canons navals, sont devenus plus longs afin d’extraire le maximum de puissance des grandes charges de poudre. Cela rendait le chargement par la bouche plus difficile et incitait davantage au développement d’un système efficace de chargement par la culasse. Divers mécanismes furent essayés, mais celui qui supplanta tous les autres fut la vis interrompue, conçue en France. Dans ce système, l’extrémité arrière de l’alésage était filetée, et un bouchon également vissé était utilisé pour fermer le canon. Afin d’éviter d’avoir à tourner le bouchon plusieurs fois avant de le fermer, des segments du filetage ont été retirés du bouchon, tandis que des segments correspondants ont été coupés dans la culasse du canon. De cette façon, les segments vissés du bouchon pouvaient être glissés sur les segments lisses de la culasse, et le bouchon coulissait jusqu’à sa profondeur maximale. Ensuite, le bouchon pouvait être tourné d’une partie d’un tour, suffisante pour que les filets restants s’engagent avec ceux de la culasse.
Dans les premières applications de ce système, l’obturation était assurée par une fine coupelle métallique sur la face du bloc de culasse ; celle-ci entrait dans la chambre du canon et était expansée étroitement contre les parois par l’explosion de la charge. En pratique, la coupelle avait tendance à s’abîmer, entraînant une fuite de gaz et une érosion de la chambre. Finalement, un système conçu par un autre officier français, Charles Ragon de Bange, est devenu la norme. Dans ce cas, le bloc de culasse était composé de deux pièces : un bouchon vissé avec des filets interrompus et comportant un trou central, et un » boulon d’évent » en forme de champignon. La tige du boulon passait par le centre du bloc de culasse, et la » tête de champignon » se trouvait devant le bloc. Entre la tête du champignon et le bloc se trouvait un coussinet en matériau élastique conçu pour s’adapter à l’ouverture de la chambre. Au moment du tir, le champignon était repoussé vers l’arrière, comprimant le tampon vers l’extérieur de manière à assurer l’étanchéité aux gaz. Ce système, affiné par un siècle d’expérience, est devenu la principale méthode d’obturation utilisée avec l’artillerie de gros calibre.
L’alternative à ce système était la culasse coulissante et la douille métallique inaugurée par Krupp. Dans ce cas, la douille se dilate sous la pression de la charge et s’étanche contre les parois de la chambre. Lorsque la pression baisse, la douille se contracte légèrement et peut être retirée lorsque la culasse est ouverte. Ce système a d’abord été adopté par les fabricants d’armes allemands et a ensuite été largement utilisé dans tous les calibres jusqu’à 800 millimètres (environ 31 pouces). Cependant, pendant la Seconde Guerre mondiale (1939-45), lorsque les Allemands ont été confrontés à des pénuries de métal qui menaçaient la production de douilles, ils ont développé une forme d' »obturation par anneau » afin de pouvoir utiliser des charges ensachées. Dans ce système, un anneau métallique extensible était placé dans la face de la culasse coulissante, et son siège était ventilé de manière à ce qu’une partie du gaz propulseur puisse augmenter la pression derrière l’anneau et ainsi le forcer à un contact plus étroit. Amélioré dans les années d’après-guerre, ce système a été adopté sur un certain nombre de canons de chars et d’artillerie.