早在17世纪，欧洲就发现了极易爆炸且威力不俗的雷酸金，直到1800年英国的化学家爱德华·查尔斯·霍华德（Edward Charles Howard）通过水银和硝酸获得了足够稳定的雷酸汞，也就是俗称的雷汞。这一时期，苏格兰的一位牧师亚历山大·约翰·福赛思（Alexander John Forsyth）正在为燧发枪在打猎时暴露的一些缺点而发愁，由于燧发枪在扣动扳机后底火盘会从后膛冒出大量火光，但是黑火药低速燃烧的特点会使弹丸发射前存在一定的延迟，而这一点时间足够警觉的水禽脱离原来的瞄准点。不过作为该教区的牧师长，福赛思可谓是博览群书，在了解到雷汞的这些特点后，他敏锐地意识到可以用来改进现有的燧发枪。经过一系列的试验和弯路后，最终他设计出一个巧妙的结构，通过击锤和雷汞瓶的联动结构，实现了扳开击锤-底火盘注入雷汞-扣动扳机-击锤落下撞击雷汞使其引燃这一过程，由于雷汞速燃的特性，使得扣动扳机和发射弹丸几乎没有延迟，福赛思根据雷汞瓶的外形称之为“香水瓶scent bottle”击发系统，并在1807年取得了专利认证。当然，这种最早的击发系统存在很大的改进空间，所以在香水瓶问世后各种盗版和改进版本层出不穷，其中就包括最终干趴燧发的撞击式火帽。约书亚·肖（Joshua Shaw）本身是一名英国的画家，在接触到击发火枪后对这种装置产生了浓厚的兴趣，从1814年开始，他就在燧发枪上试验自己发明的一种瓶盖状容器——火帽，这种容器内装雷汞，套在一个突起上设计有引火孔，通过击锤撞击实现击发，尽管受限于英国先前福赛斯的专利，直到1822年才咋美国获得专利认证，但是以此为基础的火帽击发火枪迅速在民间盛行，直到1839年普鲁士军方率先引入击发火枪开始，火帽击发系统在欧美列强军队中迅速取代了老式的燧发枪机。
再回到膛线的问题，受限于装填速度，从16世纪成型的发明到19世纪早期线膛枪一直无法完成大量的装配，大量的试验和新设计也应用于线膛枪以期在保证射程和精度的前提下改善装填的效率。1836年，位于伦敦恩菲尔德区的皇家轻武器工厂（RSWF）应用了一种新式的线膛枪来取代旧式的贝克线膛枪（Baker rifle），称之为布伦瑞克线膛枪（Brunswick rifle）。为了解决线膛枪装填困难的问题，布伦瑞克的弹丸采用了一种独特的“腰带”设计，在中部有一条环绕的凸槽，在装弹时可以将凸槽对准枪口的膛线缺口卡入膛线，这样弹丸的直径就可以略小于枪管内径来降低装填的阻力。不过，这样的设计仍然暴露出了一些问题，特制的弹丸不能使用当时英国军队通用的纸质定装弹，环形凸槽和较小的弹丸直径使得闭气较差，子弹的速度有所降低，同时装填时凸槽必须对准膛线的缺口，这也导致了在光线条件较差的情况下比如夜里布伦瑞克线膛枪更加难以装填。即便如此，这一款线膛枪还是因为更好性能在英国和各地的殖民地有一定的装备并生产了近50年后才在1885年停产。
最后这一问题还是由法国人给出了版本答案，亨利-古斯塔夫·德尔维涅（Henri-Gustave Delvigne）是一名法国步兵上尉，在1826年他设计了一种新式线膛枪——德尔维涅线膛枪来解决之前的种种问题，在他的设计中，药室的直径小于枪管内径，装药后可以流畅地装入略小于枪管内径的弹丸，在弹丸卡在药室外后使用通条用力击打弹丸即可使得软铅制的弹丸形变卡入膛线中，在后续的改造中，德尔维涅给子弹添加了一个木制的弹底板来减轻弹丸的不规则形变。当然，击打后变扁的弹丸会降低飞行时的稳定，所以他在1830年之后开始着手设计圆锥形的弹丸，再加上弗朗索瓦·塔米基尔（François Tamisier）与1841年获得专利的塔米基尔沟槽（Tamisier grooves ）进一步增加了德尔维涅线膛枪弹丸在飞行过程中的稳定性。不过这一设计仍然有他的不足，在弹丸形变来嵌入膛线的过程中难以避免弹丸和通条击打时各种角度、力度问题带来的不规则形变，到了1844年，针对这一问题法国将军路易-艾蒂安·图弗南（Louis-Étienne Thouvenin）公布了新的发明——图弗南“短棒”线膛枪（Carabines à tige Thouvenin）。顾名思义，短棒线膛枪在药室的底部铆接了一根短钢棒，弹丸装入后使用通条冲打即可使得弹丸尾部横向膨胀来以紧贴膛线，这一设计解决了德尔维涅发明中不规则形变的问题但是弹丸尾部仍然不能完美切合膛线影响飞行过程中的稳定性，铆接的钢管需要承受火药燃烧的高温和冲压，一旦损坏在战场条件下几乎不能修复也限制了这杆枪的使用寿命，即便如此，在接下来的几年法国、普鲁士等国的猎兵部队仍然接受了这款新设计。吸取了前面这些设计的优点，法国军官克洛德-艾蒂安·米尼耶（Claude-Étienne Minié）最终在1846年设计出了最终击垮滑膛枪的米尼弹（Minié ball），这款子弹采用了圆锥外形并加入了塔米基尔设计的凹槽，在底部有一个圆锥形的空腔，在火药被点燃后气体冲入空腔使其弹体尾端膨胀切入膛线。人们发现在经过少量的训练后，使用米尼弹线膛枪的装填速度可以和旧式滑膛枪一样快，但是精度和射程却远远超过后者。随着英军在1851年装配1851式米尼线膛枪（Pattern 1851 Minié），这种武器所代表前装枪的最后辉煌开始在战争中大放异彩。
在19世纪的战事中，哨兵、神枪手和散兵在职责上有一定的重叠，包括警告大部队敌军的接近，阻止敌军观察我军或者在敌军大部队休整、行进或者战斗中不断地骚扰他们。美国的战争部长杰斐逊·戴维斯（Jefferson Davis）废除了独立的轻步兵或者线膛枪单位，把线膛枪引入战列部队，从而推广了不管是线列部署还是散兵部署都通用的步兵概念。这种改变很大程度上得益于米尼弹的发展，使得线膛枪的重装速度可以媲美滑膛枪，射程和准度则远远超过后者，这种新式的轻步兵战术启发自法军祖阿夫轻步兵（Zouave）和他们的战术手册，这个祖阿夫轻步兵在帝国3决定版也有出场，是一个新加的雇佣兵枪散，简体版里叫义勇军。到了1855年，戴维斯敦促威廉·J·哈迪（William J. Hardee）撰写了《线膛枪和轻步兵战术》作为标准手册，到后来成为了内战中双方的参考。不过这一本手册仍然是基于线式作战编写的，加上1861年大多数的美国军官接受的都是拿破仑式的战术训练并且在滑膛枪和线式作战还大行其道的美墨战争中服役，所以惯性思维引导下许多大规模的攻击不可避免地造成了巨量的伤亡。对于这种论调也有很多的反对声音，比如内战期间250-300枚子弹才能造成一名伤亡人员的数据并没有比拿破仑时代有显著的提升，再比如1862年四月和五月的两场战役：夏罗之役（Battle of Shiloh）和七松之役（Battle of Seven Pines）中，尽管双方都装配着大量的滑膛枪，但是仍然造成了超过23000和12000的伤亡。
而且在实际的战场上无烟火药还没有被发明出来，接战前的炮战和散兵战产生的烟雾已经让战场视野模糊不堪，在主体的阵线开火后能见度会迅速下降到几乎为0，此外由于战争中兵力的迅速扩张、经验缺乏的军官军士和受限于子弹火药的成本，大量的志愿军士兵缺乏训练尤其是实弹演习，甚至根本没学会怎么用手中的瞄具瞄准射击，尤其是膛线的加入虽说提高了精准度，但是也赋予子弹一个向下坠落的弹道，所以一旦瞄准距离超过40-50码就需要射手对手中火枪的弹道和目标距离有一个大致的估计，向目标上方一个小角度进行瞄准，但是这在实际战场的压力和人员素质条件下几乎是不可能的，所以被问起如何瞄准时，士兵们的回答就是“最好的办法就是直接把火枪举向地平线，不瞄准直接开火。”所以，这些对于当时美国军官战术落后批评的反对声认为当时的军官并不是忽视了技术的进度，而是在实际的战场中，烟雾、兵员素质很大程度上抵消了膛线带来的好处。
在实战中，典型的散兵线由每个团中的两个连组成，相距五步的四人组成一个小组，而每组间隔不超过40步。额外的一个支援连队会部署于后方150码处用以填补人员空缺、替换体力不支的人员并充当集结点，所有的散兵都被要求小心地利用地形、隐藏自己并躲避敌方火力，在散兵线的后方400码，剩余的主力呈紧密队形可以接应因重火力或敌军迫近而后撤的散兵。在战争的早期，线膛枪供应并不富裕并且随着战争的进行迅速消耗殆尽，很多士兵被迫使用古旧的燧发枪和狩猎用的宾夕法尼亚长枪参加战斗，所以更先进的线膛枪通常分发给部署于侧翼的连队，在经验最丰富的上尉领导下建立散兵线，不过随着战争的推进，后装和连发线膛枪也一并丢给散兵使用。
不过散兵的部属在美国也遇到了和欧陆上类似的问题，分散开的人员很难控制尤其是在林地中，指挥者的声音无法让很远的士兵听到，分散的连队和大部队之间信息沟通较差，有些专业化的单位会使用军号来发布指令，不过很少有战列部队装配，这就导致在战争早期散兵战术作战的效力相对较差并被冷落在一旁。而双方的解决方案就是：开倒车，其实就是建立用于散兵作战、放哨和提供精准火力的特殊单位，称之为神枪手（sharpshooter），而这个神枪手就是帝国3美国派系中的散兵单位——狙击手。内战中，神枪手部队虽说背负着精准射手这样一个名字，但是他们更多地作为侦察兵和散兵使用，尤其是在南军中。
南军中最早的神枪手部队在弗雷德里克斯堡之役（Battle of Fredericksburg）后的1863年1月由北弗吉尼亚军团最重要的轻步兵推崇者之一罗伯特·埃米特·罗德斯（Robert Emmett Rodes）建立，他命令第五阿拉巴马步兵团中的尤金·布莱克福德（Eugene Blackford）少校从旅中的五个团抽选人数组建神枪手营并立即开始训练散兵作战和精准射击。一开始，每个团抽取的人数为1/12或者100人，到了夏天这一数字直接翻倍成1/6或200人，由于散兵线有时会延伸长达1英里，所以布莱克福德配置了四名号手来防止阵线失控。在对抗敌军时，这些神枪手通常隐蔽在散兵坑中，一名神枪手贝瑞本森回忆道：“地上四散着原木，所以我们就拿来制作散兵坑。最常见的散兵坑就是在地上挖一个洞，再把泥土堆在前面来作为保护性的工事，从而出现了'坑’这个词，用来指代所有相同目的的结构，甚至不需要挖洞，躲在一堆杂物后面时一堆围栏可以叫散兵坑，一堆原木也可以叫散兵坑。”
到了同年的五月2日，布莱克福德的神枪手营在钱斯勒斯维尔战役中（Battle of Chancellorsville）迎来了他的第一场考验——为托马斯·乔纳森·“石墙”·杰克逊（Thomas Jonathan "Stonewall" Jackson）部署于侧翼的纵队提供侧向保护。在进军途中，布莱克福德频繁地使用军号来营造自己率领骑兵而不是步兵的假象。当杰克逊终于到达约瑟夫·胡克（Joseph Hooker）侧翼的集结点时，他命令布莱克福德在前方400码展开散兵线来掩护余下部队的到位和部署。在后续的战斗中，神枪手们引导了第二军团的进攻，直到对上了北军的第11军团才从后面的战列步兵中撤回。
对于南军来说，北军神枪手带来的那些不怎么愉快的经历大多来自1862年的半岛会战（Peninsula campaign），会战中联邦上校海勒姆·伯丹（Hiram Berdan）的神枪手们不断地骚扰南军，而他们却被压制得很难做出反抗。在会战的一开始，伯丹这位富有的发明家、企业家、同时也是当时美国最顶尖的线膛枪手组织了两个神枪手团（第一和第二联邦志愿神枪手团1st/2nd 2nd United States Volunteer Sharpshooter Regiment 'USVSR’），给他们配备了独特的绿色制服和后装的夏普斯线膛枪（Sharps rifles），以及一定数量的重型打靶线膛枪（Target Rifles）用于特殊用途。除此之外，联邦政府也部署了一些独立的神枪手连，并把他们编入兵源州的步兵团中装备民用的打靶线膛枪，并在后来替换为夏普斯线膛枪。不像南军把他们作为单独的战术单位部署，北军把神枪手分为10-50人一组，沿着线列部署来袭扰敌军，尤其是军官和炮手。
在战争中，南北双方都持续地发展这一战术，通过不断加强的散兵线来撕破对方的散兵线企图探明敌方的力量部署并调整己方的军力以发动攻击，而防守方则用散兵线来削弱甚至瓦解敌方的进攻，并掩护己方的部署和行动。在后期的战斗中，双方用散兵战术打下了几场规模可观的战役，比如1864年7月11-12的史蒂文斯堡战役（Battle of Fort Stevens）。
在西线战场，虽然双方都部署有神枪手单位，但是并没有受到在东线那样的重视，尽管如此散兵作战仍在1864年的亚特兰大会战（Atlanta campaigns）和陆路会战（Overland campaigns）主要作战间不断的小冲突中扮演了重要角色，威廉·特库姆赛·谢尔曼（William Tecumseh Sherman）将军甚至说“我们生活在一个多林的国家，虽然线列是按照战术部署的，但是士兵们通常利用地形以及各种掩护来进行激烈的散兵战。”南军这边除了作为传统轻步兵使用的神枪手部队也建立了一些特殊的神枪手单位装备着像惠特沃斯（Whitworth rifle）或者克尔（kerr rifle）这样的长射程线膛枪作为专业的狙击部队，人员直接隶属于师或者军团一级并根据需要进行部署。
再回到战争的一开始，1864年7月21日的第一次布尔河战役（First Battle of Bull Run）中，正规军装备着一定的1855式春田线膛枪（M1855 Springfield rifles）和少量的1841式“密西西比”线膛枪（M1841 "Mississippi" rifles），然而双方大部分的士兵只有滑膛枪可用，主要是1842式火枪和改装为火帽击发的1816式和1822式，其中甚至有一些尚未改装的老式燧发枪。数月后，第一批来自欧洲大量型号混杂的火枪抵达，其中包括老旧的1809式波茨坦火枪Model 1809 Potsdam muskets和新式的1853式恩菲尔德线膛枪 Model 1861 Springfields。到了次年的早期，从波多马克军团（ Army of the Potomac）开始，1861式春田线膛枪才在正规军中大量装配。
战争爆发一年后的夏罗战役（Battle of Shiloh）中，北军列装着相当数量的1855式春田线膛枪，不过本土的滑膛枪和各式欧洲进口的火枪比如奥地利的1854式洛伦茨线膛枪（ M1854 Lorenz rifle）和比利时的1842式列日线膛枪（Liège M1842 Rifle）也相当常见。而南军这边的情况要差得多，士兵们大量装备着滑膛枪，包括老式的燧发枪和民用猎枪，仅有大约5400人拿着恩菲尔德线膛枪，以至于第一肯塔基“孤儿”旅（First Kentucky "Orphan" Brigade）的士兵在攻击华莱士（W. H. L. Wallace）防线时会用北军的恩菲尔德线膛枪换掉手中的燧发枪。
东线这边，1862年9月安蒂特姆战役（Battle of Antietam）之前，波多马克军团就已经淘汰掉了大部分的滑膛枪，仅在爱尔兰旅中有保留。因为这个旅的指挥官陆军准将托马斯·弗朗西斯·马尔（Thomas Francis Meagher）武德过于充沛，他坚持手下的第63、69、88纽约步兵团中每个团都要有8个连装备1842式滑膛火枪，来在近距离射击中用独弹-鹿弹霰弹射击（Buck and ball），这种战术一次射击要在枪膛中装入一枚.50-.70的铅制滑膛枪弹丸和三到六枚小口径鹿弹，所以必须使用滑膛枪击发。南军的北弗吉尼亚军团也在战场缴获中逐渐装备更多的新式武器，葛底斯堡战役（Battle of Gettysburg）中爱德华·波特·亚历山大（Edward Porter Alexander）就说这是第一次军队中没有滑膛枪的交战。此时，北弗吉尼亚军团中恩菲尔德和春田线膛枪已经成为步兵主流武器，其他的还包括像里士满线膛枪（Richmond rifle）这种仿制型。
到了战争后期各种后装枪开始进入战场，包括连发的比如斯宾塞步枪（Spencer rifle）、亨利步枪（Henry rifle）还有像伯恩赛德卡宾枪（Burnside carbine）、乔斯林步枪（Joslyn rifle）这样的单发后装枪，第13宾夕法尼亚预备团（13th Pennsylvania Reserve Regiment）是波多马克军团中最早引入斯宾塞步枪的单位，到了1864年的陆路会战之前，军团中的骑兵部队就已经把这款连发枪作为标准武器了。这一时期，虽说士兵们已经装备了很多可以在数百码外准确射击的线膛枪，但是像前面说的那样，由于常规步兵缺乏射击训练、战场被黑火药的烟雾覆盖以及常见的林地，大多数齐射的线列战斗发生在200码以内，而神枪手部队由于更多地接受射击训练所以开火距离更长，有些时候长达600码。这时，神枪手已经成为士兵永恒的危险，尤其是针对军官和炮手，虽然他们不能像线列对射那样短时间内造成大量伤亡，但他们可以显著地影响士兵的心理并破坏指挥链。比如北军的少将约翰·塞奇威克（John Sedgwick），在1864年5月9日的史波特斯凡尼亚战役（Battle of Spotsylvania）中他正在指挥炮兵部署时，远处南军神枪手的射击让他的手下和炮兵纷纷趴在地上寻找掩护，塞奇威克见状大踏步向一片空地走去，边走边说“什么？大男人因为几颗子弹就躲成这个熊样？要是他们的整条线列开始齐射你们又能怎么办？”看到手下仍然躲着不动他又喊道“你们躲成这个熊样干什么？这么远他们连一头大象都打不中”，话音刚落，塞奇威克的左眼下方被1000码之外一颗惠特沃斯线膛枪子弹击中当场毙命。
历史的车轮向前滚动，新式的设计仍然在不停地推动火枪发展，更加有效的后装枪机和金属定装弹逐渐大规模地投入战场，延续了数百年的前装火枪毫无还手之力。在19世纪60年代之后的普奥、普法、布尔战争中战列步兵和各种轻步兵部队的实际战术开始模糊，但是这时的步兵战术比如普法战争中，普鲁士和法国的步兵仍然会以散兵线和密集队形结合向前推进或抵御攻击，这张图示描绘了被称为“法兰西之怒furia francese”的法军战术可以清晰地看出散兵线在前掩护后方成线列和纵队的大部队。直到1883年自动武器的发明让密集队形再也无法承受附带的高额伤亡，再加上此时阵型对于士气和骑兵防御上的“传统优势”在武器的发展中早已经无关紧要，线列和散兵中间早已模糊的界限在世纪之交彻底消失了。
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