11门都运抵山海关，继而又运至宁远。
宁远城的建筑基本是正方形，四个城角各有一方台，三面伸出城外，一面与城郭连接。大炮便是架在这个台上的，可三面射击。天启六年(1626年)正月，努尔哈赤亲率精兵13万来攻宁远。宁远守将为名将袁崇焕，手下兵将不足二万，实力过于悬殊。
努尔哈赤还是用老办法来攻城，只见万箭齐发之下，敢死队攀爬云梯。而袁崇焕一方，抛巨石，泼滚油，拼死抵御。激战正酣之际，宁远城上突发红衣大炮，“每炮所中，糜烂可数里”，努尔哈赤一方兵丁死伤无数，只得败退而走。翌日再战，大炮再显神威，努尔哈赤无计可施，被迫撤围而去。守城军民认为：“似兹火器，真所谓不饷之兵、不秣之马，无敌于天下之神物也！”
清史学者潘向明在一篇“红衣大炮”的研究文章中写道：“努尔哈赤自25岁统兵作战，攻无不克，所向皆捷，却在68岁上遭此挫败，精神受创甚重，以至毒疽发背，于同年秋不治而亡”。
自万历四十七年(1619年)萨尔浒之战以来，8年间，明廷得力于红衣大炮，终获一大捷，于是敕封其中一门大炮为“安边靖虏镇国大将军”。很多火炮在铸造之初便刻铭文“将军”，或是援此为例。
宁远战役结束后，袁崇焕向朝廷提出，“辽左之坏，虽人心不固，亦缘失有形之险，无以固人心。兵不利野战，只有凭城用大炮一策。”可见，袁崇焕从宁远大捷中获得了一定的经验，对红衣大炮有了更多的信任，甚至认为这是守土拒敌的一大法宝。
而在宁远之战的第二年，皇太极再次发兵来攻，结果又被红衣大炮打败。
没有科技支撑，只能退出历史舞台
接二连三的失败，让后金政权见识到了火炮的威力，也决心仿制这种大炮。经过几年的研究，到崇祯四年(1631年)正月，后金利用一批归顺的汉族工匠，成功铸造了第一门火炮。这门火炮由额驸佟养兴监造，监造官为丁启明，丁原为明代地方小官，被后金军俘获归顺。
这批工匠还改进工艺，使大炮的铸造工艺更好，性能更是领先于明廷。从此，战场上的优劣形势发生了逆转，大型火炮成了后金（1636年改国号为清）军攻坚的利器。比如让明廷元气大伤的松锦之战。这场战役的结局是：明军前敌统帅洪承畴等被清军围于松山城内，拼死抵御。清军则以红衣大炮猛烈攻城，日夜轰击不息，守军终告不支，洪承畴力竭被俘。明廷在辽西的最大一支精锐军队，也是明廷在关外最后一支精锐军队，丧失殆尽。
关于这场战役，史书多次提到红衣大炮，如“以红衣炮攻锦州”，“列红衣炮，初八日始发炮，至初九日午时，城崩二十余丈”。松山一战，皇太极还曾严令调运炮弹万颗，炸药万斤，到阵前备用。
清军入关后，在真定、潞安、太原、扬州、淮安、大同、南昌等战役中，都使用了红衣大炮。在平定三藩之乱、雅克萨之役、平定噶尔丹叛乱中，红衣大炮也都立下不少功勋。当时，因为火炮数量不够用，清廷还任命钦天监的南怀仁在京师督造火炮，随时解往前线。有学者统计，康熙一朝造红夷大炮900多门。南怀仁因火炮造得好，还被授以工部侍郎之衔，在内廷召见时被恩准不必行跪拜礼。
在19世纪中叶以前，红衣大炮是最具威力的重型火器，是战场上克敌制胜的不二利器。第一次鸦片战争时期，清廷还在使用红衣大炮，第二次鸦片战争时候也还在用。但自它传入中国之后，200年间，明清两代都没有拿得出手的科研能力去改良它，反而它的质量在不断地下滑。陈悦认为，这是因为明清时期的冶铁技术实在不行，这导致了大炮的铸造质量越来越差。
而从留存下来的史料中，我们还发现一个现象，就是火炮越造越大，有的自重会高达4000斤、6000斤。这是因为清人试图增进射程、增加火炮威力。当时人们认为，只有无限地把火炮造大，它的射程才会更远，所以才会出现千斤大炮、万斤大炮。
相比之下，欧美等国的火器制造日益精进，最终清廷在坚船利炮的轰击下被打得一败涂地，红衣大炮最终也被更为先进的火器所取代。
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