彈丸是以由石、鐵、鉛等材料制成的球形實心彈為主，在野戰或水戰時也可以發射空心爆炸彈。
也可發射鏈彈、霰彈等彈藥，形制及使用方法多種多樣，是以炮彈直接撞擊目標的物理破壞為目的。
但是紅夷大炮由于倍徑大、膛壓高，因此無法發射開花彈，也不能發射后面出現的榴霰彈，當時的開花彈都是由口大身短的臼炮發射的，但后來改良后可以發射開花彈和爆炸彈。
炮管長度2一3米，呈前細后粗型，口徑大多在100毫米以上，倍徑指火門至炮口之距離與內徑的比例，之比多在20一40之間。
其鑄造工藝比較復雜，采用整體泥模鑄法，如果有科學的工序和法式要求，并有新型設備、儀器等輔助設施的配合。各部比例合適，炸膛的幾率低，所鑄之炮的質量提高。
作為陸用長炮使用，紅夷大炮屬于偏重型的火炮，有青銅、生鐵和鐵芯銅體三種材質，自重數百斤至萬斤不等。
紅夷大炮在中國的發展頂峰是在清康熙朝，此時所造的905門火炮中，重量在250公斤以上者有201門，其余為250公斤以下的輕炮。
紅夷彈藥施放程序化、“炮表”化。
此外其尾部較厚，有尾珠，在炮身的重心處兩側有圓柱型的炮耳，火炮以此為軸調整射角，配合火藥量改變射程。
炮身上裝有準星、照門，依照拋物線來計算彈道，精度比較高。紅夷炮由車運載，需要大量牲口拖運。
紅夷大炮最突出的優點是射程，對重型火炮而言，射程是衡量其性能的重要環節，即使現今也不例外。
依據當時西方同類型炮數據，寧遠之戰所用最早的這一批紅夷大炮，有效射程為500米以上，最大射程不到1.5公里。
后又不斷改進，使有效射程達到1500米，最大射程到2.5公里。
但因為是直射的關系，譚瘋子只讓大炮下仰角，對準五十米以內轟擊，發揮炮火的最大威力。
紅夷大炮鑄造精良，威力不凡。
相對于中國的傳統火器，從紅夷炮鑄造所遵循的模數、施放時的炮表化、輔助設施的配備、炮彈的多樣化、射程的遠近不等、彈丸的重量來看，其威力著實驚人。
但它的局限性也不小，如因為過于笨重，沒有合適的陸用炮車，導致機動性極差，長于攻城，拙于野戰。裝填發射的速率不高。
且炮體笨重，無法迅速轉移陣地，故在野戰時，多只能在開戰之先就定點轟擊，當對方情勢發生逆轉，則往往無法機動反應。
紅夷大炮是種架退式前裝滑膛火炮，每發射一次，都會嚴重偏離原有射擊戰位。
按照正常的操作程序，需要經歷復位、再裝填，再次設定方向角和仰角的步驟。
紅夷射速比較慢，因為發射一次以后，首先要把火炮復位，然后必須用帶鉤的刷子先把沒有燃燒完全的碎布等東西鉤出來，再用沾水的毛刷伸進炮膛清洗并熄滅火星，然后用干布包裹的炮桿伸入炮膛去擦干，這才能再填入火藥，放入炮彈，有時候還需要塞一些東西固定，最后用燒紅的鐵釬插入火門點放，這些動作非常煩瑣，還不包括修正炮位。
這是那個時期前裝火炮的通病，能兩分鐘一發就不錯了。所以紅夷大炮的特點是射速偏慢，炮體過于沉重，但射程遠，威力大，適用于攻城戰和防御戰。
紅衣大炮的火藥方硝六斛，磺十二兩，炭一斛四兩。
又方，硝一斛，磺夏月二兩冬月二兩二錢，炭三兩七錢。
配合少量的擲彈筒，很難區分到底是紅衣大炮打出來的炮彈，還是擲彈筒打出來的炮彈。
擲彈筒雖然比紅衣大炮小的多，但威力其實是要比紅衣大炮大的。
譚瘋子為了給建奴造成錯覺，仿佛城中只有明軍，所以，只讓十門擲彈筒輔助發射。