توپ از جمله تجهیزات نظامی مهمی است که در عصر آق قویونلوها و صفویه توجه ایرانیان را به خود جلب کرد. ضربۀ سنگین توپخانۀ سلطان سلیم عثمانی به ارتش جوان شاه اسماعیل صفوی سبب شد ایران جدید خیلی زود به ضرورت به کار بردن این سلاح پی ببرد. شاه اسماعیل علاقۀ زیادی به توپ جنگی نداشت و به کارگیری آن را خلاف اصول نبرد جوانمردانه می‌دانست. اما شاه طهماسب اول و بعدها شاه عباس اول بر ضرورت ساخت یک واحد توپخانه اصرار داشته و آن را تنها راه جلوگیری از تکرار شکست چالدران می‌دانستند. واحد توپخانۀ ارتش ایران در عصر شاه عباس صفوی ایجاد شد. از زمان شاه عباس تا دوران محمدشاه قاجار، توپخانۀ ارتش ایران فراز و فرود زیادی را از سر گذراند و تحولات متعددی داشت.

توپخانه در عصر صفوی

توپخانۀ عصر صفوی اگرچه تحت تاثیر عثمانی قرار داشت اما بر اساس طرح توپخانۀ انگلیسی‌ها به وجود آمد. توپخانه پیش از ایران در عثمانی شکل گرفته بود. سلطان محمد فاتح هزینۀ فراوانی برای تجهیز ارتشش به توپ‌های عظیم‌الجثه کرد و نهایتا توانست با کمک توپ‌های چند متری خود، دیوار ضخیم قسطنطنیه را گشوده و این شهر را فتح کند. توپخانۀ عثمانی در عصر سلطان سلیم به اوج قدرت رسید و از طریق چالدران وارد ایران شد.

ایرانیان در عصر شاه طهماسب تلاش کردند ارتش را مجهز به توپخانه کنند. شاه طهماسب با فرانسوی‌ها قرارداد بست و توانست چند توپ بزرگ را در نقاط مختلف ایران بسازد. با این حال، شاه عباس اول بود که توانست واحد توپخانۀ ارتش را به وجود آورد. او با کمک برادران شرلی از انگلستان، توپ‌های مدل انگلیسی مختلفی ساخت و توانست با توپ‌های خود ارتش ازبک‌ها، عثمانی و پرتغالی‌ها را شکست دهد.

توپ‌های عصر صفوی بر اساس مدل بریتانیایی ساخته شده بودند. آنها چرخ‌های بزرگی داشتند، دهانۀ عظیم داشتند و گلوله‎های گرد برنجی را با برد وسیع پرتاب می‌کردند. بر خلاف توپ‌های عثمانی، توپ‌های ایرانی طول کمی داشتند. همچنین، وزن آنها زیاد بود و حمل آنها بسیار سخت بود. مسیر صعب العبور مناطق غربی و شمالی ایران باعث شد این توپ‌ها که بر اساس موقعیت سوق الجیشی انگلستان ساخته شده بود، آرام آرام جنبۀ تزئینی  پیدا کرده و در جنگ‌ها به کار گرفته نشود. 

توپخانه در عصر نادرشاه

نادرشاه افشار بود که واحد توپخانه را تبدیل به یک واحد پویا و قدرتمند در ارتش ایران کرد. او در شرق و غرب ایران کارخانۀ ریخته گری گلولۀ توپ احداث کرد و مدل توپ‌ها را هم تغییر داد. بدنۀ اصلی واحد توپخانۀ او همان توپ‌های ارتش صفوی بود. با این حال، او تغییراتی در این توپ‌ها ایجاد کرد و سعی نمود آنها را منطبق بر جغرافیای ایران کند. توپهای ایران تا حدی سبک شدند و چرخ‌های آنان نیز مقاوم‌تر شدند تا سربازان بتوانند آنها را از کوه‌ها و تپه‌ها بالا ببرند.

نادرشاه دو هنگ یا نیروی توپخانۀ سنگین در دو منطقۀ ایران ایجاد کرد: یکی در کرمانشاه و یکی در مرو در شمال شرقی ایران. روایت است که در لشکرکشی به عراق، نادرشاه 116 توپخانۀ سنگین و 230 توپ متوسط و اولیه با خود حمل کرد.

به طور کلی، نادرشاه در سه نوع نبرد از توپخانه استفاده می‌کرد:

نبرد صحرایی

اولین و متداول‌ترین شیوۀ کاربرد توپخانه در جریان نبردهای صحرایی بود. در نبردهای صحرایی، از دیرزمان از روش «تنبور جنگی» برای محافظت از لشکریان در مقابله با شبیخون استفاده می‌شد.

در این روش، در هنگام اردو و یا در جریان نبرد، گرداگرد اردوی جنگی را با توپ آرایش می‌دادند تا دشمن نتواند شبیخون بزند.

نادرشاه در لشکرکشی‌هایش با کاربست توپ و تفنگ گرداگرد اردو را سنگر می‌زد و با این روش توانست به خصوص از شبیخون‌های افغان‌ها که تبحر زیادی در آن داشتند جلوگیری کند.

نبردهای دریایی

شیوۀ دوم و درعین حال پیچیدۀ کاربست توپخانه در جریان نبردهای دریایی بود. در طی زدوخوردهای دریایی که در خلیج فارس با دزدان دریایی صورت می‌پذیرفت، نادرشاه اهتمام ویژه‌ای به کاربرد سلاح توپ داشت.

با این حال، توپچیان افشار که شتابان از نواحی دور و نزدیک گردآوری می‌شدند، در نبردهای متحرک دریایی که سطح بالایی از نشانه‌گیری و مهارت را می‌طلبید تجربۀ چندانی نداشتند. ازاین رو، علیرغم برتری نفرات، توپخانه گاهی نقش فاجعه‌باری در نبرد ایفا می‌کرد.

شکستن محاصره یا کوبیدن قلعه

مهمترین و دشوارترین کاربرد توپخانه در «جنگ قلعه» بود. در هنگام گلوله‌باران قلعه، باوجود آنکه دیوار یا برج‌های آن به کرات ویران می‌شد ولی به‌واسطۀ حفر خندق و حصارهای متعدد، مدافعان، شب‌هنگام با لوازم غیرتخصصی همچون جوال، توبره و رخت خواب مملو از شن و خاک، دیوار ویران شده را مرمت می کردند.

با این وجود، مهارت توپچیان باعث می‌شد دیوارها و دروازه‌ها و انبارهای مهم آذوقه ویران شوند. مهارت توپچیان نادر نقش برجسته‌‌ای در شکست محاصرۀ قلعۀ بسیار مستحکم گنجه که در تصرف لشکریان عثمانی قرار داشت، ایفا نمود.

توپخانه در عصر زندیه

همانطور که بیان شد، واحد توپخانۀ ارتش صفوی با یک مشکل بزرگ مواجه بود: مسیر سنگلاخی و صعب العبور. نادرشاه تلاش کرد با تغییر ساختار توپ‌ها تا حدی بر این مشکل چیره شود اما با وجود تلاش شاه افشار، این مشکل باقی ماند. نقصی بزرگ در توپ‌های سنگین وجود داشت. نبود جاده‌های مناسب سبب می‌شد ارتش نتواند توپ‌ها را از یک نقطه به نقطۀ دیگر ببرد. این مشکل باعث شد گاهی فرماندهان توپ‌ها را از هم جدا کرده و اجزائش را بار شتر کرده و در محل نبرد به هم متصل کنند. اما این کار هم زمان‌بر بود و هم احتیاج به متخصص داشت.

این مساله سبب شد ایرانیان دست به نوعی ابتکار بزنند. آنها توپی کوچک به نام «زنبورک» ساختند که می‌توانست بر شتر یا فیل حمل شده و به آنها متصل شود. شترها قادر بودند به راحتی مسیرهای سخت و جاده‌های ناهموار را طی کنند و همین مساله سبب سهولت انتقال توپ‌های کوچک به محل نبرد و افزایش سرعت استفاده از آن می‌شد.

زنبورک‌ها در عصر صفویه و افشاریه نیز وجود داشتند اما ارتش زندیه استفادۀ زیادی از این توپ بومی می‌کرد. کریم خان در بیشتر لشگرکشی‌هایش واحد زنبورک را به توپخانۀ سنگین ترجیح می‌داد. با این حال، نباید گمان کرد که خان زند توپ سنگین نداشت. کریم خان در برخی جنگ‌هایش مانند نبرد با آزاد خان افغان در آذربایجان از توپ سنگین استفاده کرد.

توپ‌های جنگی عصر زندیه دو بخش بودند: برخی از آنان یادگار عصر افشاریه و حتی صفویه بوده و توسط کریم خان زند تصاحب شده بودند. برخی دیگر نیز به دستور خان زند در دو کارخانۀ توپ سازی ساخته می‌شدند. این کارخانه‌ها توسط یک افسر گرج که پیش از این برای روس‌ها کار می‌کرد و به استخدام کریم خان درآمده بود، اداره می‌شدند. 

توپخانه در عصر قاجار

توپ‌های ایران در نیمۀ نخست عصر قاجار به شدت قدیمی و کهنه بودند. این توپ‌ها به عصر شاه عباس و بعضا نادرشاه بازمی‌گشتند. البته چند توپ روسی هم بود که در جنگ‌های ایران و روسیه به غنیمت گرفته شده بودند. توپ‌ها معمولا ساکن بودند و با بسته شدن به گاوها حرکت می‌کردند. گلوله‌های توپ هم در چند کارگاه در اصفهان و شیراز و تبریز و مشهد ساخته می‌شدند. به طور کلی وضعیت توپخانۀ ایران خوب نبود. فابویه در رابطه با توپخانۀ عصر قاجار می‌نویسد: «توپخانۀ ایران قابل اصلاح نیست و باید از نو ساخته شود. در ایران نه کارخانۀ توپ سازی درستی وجود دارد و نه زرادخانۀ مناسبی.»

با این حال، نباید گمان کرد که ایران عصر قاجار واحد توپخانه نداشته است. بر اساس گزارش‌های منتشره از مستشاران خارجی، نیروهای منظم ارتش ایران در عصر محمد شاه شامل 39 گردان پیاده (هر گردان شامل 1 هزار سرباز) و دو گردان سواره (هر گردان شامل 100 سوار) با 60 عراده توپ  می‌شد که با اسب کشیده می‌شدند و 1550 نفر مسئول حمل و نظافت و شلیک آنها بودند.

همچنین، واحد توپخانه در عصر ناصری نیز فعال بود. واحد توپخانه از تومان اول شامل 12 هنگ (هنگ‌های آذربایجان) و تومان دوم شامل 16 هنگ (هنگ‌های عراق) تشکیل می‌شد.

امیرکبیر از جمله افرادی است که تلاش زیادی کرد توپخانۀ ایران را نوسازی کند. با دستور امیر، حاجی محمدحسن جبادار باشی، از فارس به تهران فراخوانده شد تا با توجه به سوابق درخشانش در فنون تولید ابزار‌های جنگی، مسئولیت کارخانه اسلحه‌سازی تازه تأسیس تهران را برعهده بگیرد. گزارش امیر نشان می‌دهد که او در پی تولید فتیله‌ای برای توپ بود که بتواند در شرایط بارندگی هم آتش بگیرد و شلیک کند و به تولید آن هم موفق شد.

کارخانه تولید توپ امیرکبیر به سرعت چرخۀ تولید را آغاز کرد و محصول آن، از هزار قبضه توپ در کالیبر‌های مختلف، با گلوله‌های سه تا ۲۴ پوندی (یک و نیم تا ۱۲ کیلویی)، تا پایان صدارت امیرکبیر، فراتر رفت؛ به طوری که در گزارش دولت انگلیس آمده که توپخانه ارتش ایران در دوره صدارت میرزا تقی‌خان، کاملاً فعال و قدرتمند بوده است.

با این حال، پس از عزل و مرگ امیرکبیر خدمات و فعالیت‌های او به سرعت فراموش شد و واحد توپخانۀ ایران مسیر صعودی خود را از دست داد و مجددا در گودال فرسودگی و کهنگی افتاد.