Em 1854 William Armstrong, um engenheiro hidráulico inglês, desenhou um tipo de arma totalmente novo. Em vez de simplesmente aborrecer uma peça sólida de metal, Armstrong forjou o seu cano a partir de ferro forjado (mais tarde a partir de aço). Ele então forjou uma sucessão de tubos e, ao aquecer e encolher, montou-os sobre o barril básico de forma a reforçá-lo na área onde ocorreu a maior pressão interna. O barril era estriado com uma série de ranhuras estreitas e em espiral e o projéctil era alongado e revestido com chumbo. A pistola foi carregada por trás, sendo a culatra fechada por uma “peça de vent-piece” de aço que foi lançada em uma fenda vertical e fixada ali por um parafuso de grande diâmetro. O parafuso era oco de modo a torná-lo mais leve e facilitar o carregamento.
Em 1859 os ingleses adoptaram o sistema Armstrong para artilharia de campo e naval. Durante este mesmo período, os Prussianos tinham estado a testar armas feitas por Alfred Krupp, e em 1856 adoptaram o seu primeiro carregador de culatra Krupp. Este era feito de uma forja de aço sólido, furado e depois estriado com algumas ranhuras profundas, e a sua culatra era fechada por uma cunha transversal de aço deslizante. O projéctil Krupp tinha uma série de pinos de metal macio colocados na sua superfície, posicionados de forma a alinharem-se com as ranhuras do rifling. Tanto nas pistolas Armstrong como nas Krupp, a obturação – isto é, a vedação da culatra contra a fuga de gás – era feita por um anel de metal macio deixado na face da peça de respiro ou da cunha. Isto pressionado firmemente contra a boca da câmara para fornecer o selo necessário.
Meanwhile, os franceses adotaram um sistema de carregamento do focinho projetado por Treuille de Beaulieu, no qual a arma tinha três ranhuras espiraladas profundas e o projétil tinha tachas de metal macio. A arma foi carregada a partir do açaime, encaixando os tachas nas ranhuras antes de empurrar o projéctil.
As armas Armstrong tiveram sucesso contra os Maoris na Nova Zelândia e durante as Guerras do Ópio na China, mas o desenvolvimento de navios revestidos a ferro na Europa exigiu armas suficientemente poderosas para derrotar a armadura, e o fecho da culatra da arma Armstrong não foi suficientemente forte para resistir a grandes cargas de pólvora. Por isso, em 1865 os britânicos adoptaram um sistema de fecho de boca semelhante ao de Beaulieu, uma vez que apenas este forneceria a potência necessária e evitaria as complicações de selar a culatra.
Atravessando a década de 1870 as armas, particularmente as de defesa costeira e as navais, tornaram-se mais longas de modo a extrair o máximo de potência de grandes cargas de pólvora. Isto dificultou o carregamento de canos e deu um maior incentivo ao desenvolvimento de um sistema eficiente de carregamento de pólvora. Foram experimentados vários mecanismos, mas o que suplantou todos os outros foi o parafuso interrompido, concebido em França. Neste sistema a extremidade traseira do furo era rosqueada, e um tampão igualmente rosqueado foi usado para fechar a arma. Para evitar ter que girar o obturador várias vezes antes de efetuar o fechamento, o obturador teve segmentos de sua rosca removidos, enquanto a culatra da pistola teve segmentos correspondentes cortados. Desta forma, os segmentos aparafusados do obturador podiam passar por segmentos lisos da culatra, e o obturador deslizava até a sua profundidade máxima. Em seguida, o obturador podia ser girado parte de uma volta, suficiente para que as roscas restantes se encaixassem com as da culatra.
Nas primeiras aplicações deste sistema, a obturação era feita por um fino copo de metal na face do bloco da culatra; este entrava na câmara da pistola e era expandido firmemente contra as paredes pela explosão da carga. Na prática, o copo tendia a ficar danificado, levando ao vazamento de gás e à erosão da câmara. Eventualmente, um sistema concebido por outro oficial francês, Charles Ragon de Bange, tornou-se padrão. Aqui o bloco da culatra estava em duas peças – um tampão aparafusado com roscas interrompidas e com um furo central, e um “parafuso de ventilação” em forma de cogumelo. A haste do parafuso passava pelo centro do bloco da culatra, e a “cabeça do cogumelo” sentava-se em frente ao bloco. Entre a cabeça do cogumelo e o bloco havia uma almofada de material resiliente, moldada para se adaptar à boca da câmara. Ao disparar, a cabeça do cogumelo era forçada a recuar, apertando a almofada para fora de modo a proporcionar uma vedação estanque ao gás. Este sistema, refinado por um século de experiência, tornou-se o principal método de obturação utilizado com artilharia de grande calibre.
A alternativa a este sistema foi o bloco de culatra deslizante e a caixa de cartucho metálico, pioneiro pela Krupp. Aqui a caixa foi expandida sob a pressão de carga e selada contra as paredes da câmara. À medida que a pressão caía, a caixa contraiu-se ligeiramente e podia ser retirada quando o bloco de culatra era aberto. Este sistema foi abraçado primeiro pelos fabricantes alemães de armas e mais tarde foi amplamente utilizado em todos os calibres até 800 milímetros (cerca de 31 polegadas). Contudo, durante a Segunda Guerra Mundial (1939-45), quando os alemães enfrentaram escassez de metal que ameaçava a produção de cartuchos, desenvolveram uma forma de “obturação do anel” para que as cargas ensacadas pudessem ser usadas. Neste sistema, um anel metálico expansível foi colocado na face do bloco de ruptura deslizante, e seu assento foi ventilado de tal forma que parte do gás propulsor foi capaz de aumentar a pressão atrás do anel e assim forçá-lo a um contato mais apertado. Como melhorado nos anos do pós-guerra, este sistema foi adotado em vários tanques e armas de artilharia.