Крупнейшим теоретиком и практиком минно-подрывного дела XIX в. был военный инженер-подрывник М. М. Боресков, автор нескольких капитальных трудов, ставших настольными книгами для многих поколений русских подрывников. М. М. Боресков разработал и практически применил взрывной способ расчистки и углубления русел рек и лиманов, порохострельный способ прочистки дымоходных труб, разработал взрывной способ проделывания проходов в речных и морских минных заграждениях, вместе с Андриевским исследовал явление кумуляции в 1864–1865 гг. Для расчета зарядов при взрывах в грунте Боресков предложил формулу, носящую его имя, которой до последнего времени пользовались подрывники всего мира. Значительный вклад в теорию взрывчатых веществ и в исследование явления взрыва внесли русские ученые Менделеев, Зинин, Гесс, Михельсон, Чельцов, Фролов и др.
Боевое крещение бризантные взрывчатые вещества получили в русско-турецкую войну 1877–1878 гг., когда подрывное дело использовалось для решения разнообразных боевых задач. Динамитом взрывали скалы при прокладывании горных дорог на Балканах. Конные саперы, совершая набеги на железные дороги в тылу у турок, производили их разрушение динамитными патронами. При штурме крепости Карс саперы подорвали массивные железные ворота, запиравшие вход в один из фортов, образовав брешь для прохода атакующей пехоты. Для усиления обороны Шипкинского перевала устанавливались динамитные фугасы и камнеметы.
Успехи химии в конце XIX — начале XX вв. способствовали появлению новых взрывчатых веществ, применяемых в подрывном деле в настоящее время. В 1872 г. были открыты взрывчатые свойства мелинита, который около ста лет до этого применялся как желтая краска для тканей. В 1863 г. был открыт тротил, в 1877 г. — тетрил, в 1891 г. — ТЭН и азид свинца, в 1897 г. — гексоген, в 1914 г. — ТНРС. Промышленное освоение этих взрывчатых веществ и их применение для подрывных работ потребовало многих лет. В 90-х годах XIX в. в России испытывались первые подрывные мелинитовые шашки, опытные образцы детонирующих шнуров со свинцовой оболочкой и сердцевиной из зерненного пироксилина и мелинита.
В русско-японскую войну 1904–1905 гг. при отступлении русских войск широко применялось подрывание мостов на железных и шоссейных дорогах. Кавалерийские отряды, действовавшие в японском тылу, подрывали участки железной дороги Ляоян — Порт-Артур. Для преодоления японских проволочных заграждений создавались охотничьи команды, включавшие в себя подрывников, вооруженных удлиненными зарядами из пироксилиновых шашек, привязанных к распиленным пополам бамбуковым шестам. Огромную роль сыграло минно-подрывное дело в обороне Порт-Артура, для защиты которого впервые в истории по идее генерала Р. И. Кондратенко была создана система комбинированных инженерных заграждений, в которую вошли также управляемые и самовзрывные фугасы, камнеметы и прибрежные мины. Подрывные работы, изготовление и установка фугасов осуществлялись специальной «фугасной командой», возглавляемой поручиком Л. И. Дебогорием-Мокриевичем. При обороне Порт-Артура велась также подземно-минная борьба. Подрывным способом производилась расчистка местности для обзора и обстрела. В конце 1905 г. вышло первое издание наставления «Подрывные работы», учитывавшее опыт русско-японской войны.
В 1913 г., накануне первой мировой войны, на вооружение поступили новые подрывные средства — тротиловые шашки современных размеров, электровоспламенители и электродетонаторы накаливания с платиново-иридиевым мостиком (так называемые «запалы военно-инженерного ведомства»), подрывная машинка обр. 1913 г., взрывавшая как искровые запалы Дрейера, так и запалы накаливания. Были приняты также ударный и терочный воспламенители для зажигания огнепроводных шнуров. Однако мощность военной промышленности царской России была недостаточной, и она не могла обеспечить потребности армии во взрывчатых веществах и подрывных средствах в связи с все возрастающими масштабами применения подрывного дела в ходе войны. Большая часть тротила, мелинита, огнепроводного шнура, электродетонаторов ввозилась из-за границы. Детонирующий шнур полностью импортировался. С целью экономии взрывчатых веществ профессора А. А. Солонина и Е. Г. Тронов предложили применять аммотолы и аммоналы.
