江南制造总局以生产军火为主要任务，但当时的中国根本不具备自行研制武器的能力，因此制造局的军火生产主要以仿制西方武器为主，比如制造局就曾大量仿制德国的毛瑟步枪。同时制造局还能制造一些比较简单的汽船。并且于1891年时，首次炼出钢铁。总体而言，由于技术水平与制造工艺的限制，江南制造总局生产的产品在质量上与西方国家的同类产品存在着差距。仿制的毛瑟步枪与德国原产步枪相比，水准不高，性能不佳。而且这些产品的成本还要高于直接进口的同类产品。
制造局军备生产成本的高涨，可归因于几个方面：一、所有的生产原料几乎都靠进口。二、人员薪水偏高。三、申购物资浮滥。四、人员人数过于浮滥：除了外国顾问日渐增加，中国官员、职员有不少人是利用关系进入，坐领干薪。以官员而言，1870年代初期只有40人，大约不到十年人数就增加了一倍之多。
江南机器制造局除了机械的制造之外，另附设有广方言馆(即语言学校，原设于1863年，1869年并入江南制造局)、翻译馆以及工艺学堂，用以介绍西方知识，以及培养语言和科技人才，在1868年一1907年之间，译书达160种，除以军事科技为主之外，旁及地理、经济、政治、历史等方面的书籍，其所翻译书籍的水准，被认为超过之前数十年其他翻译书籍的质量，对晚清的知识分子吸收西方知识产生很大的影响。
华蘅芳制造蒸汽机
华蘅芳(1833—1902年)，字若汀，江苏省无锡县荡口镇人，中国近代的科学家，数学家。华蘅芳的父亲也长于数学，受父亲的影响，华蘅芳从小就热爱数学。10岁开始，华蘅芳就开始阅读中国古代算经。20岁时，已学过《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《张丘建算经》、《测圆海镜》以及明清以来的数学著作。后来他又从上海墨海书馆买回一批西方近代数学著作，悉心钻研。这时，他结识了同乡徐寿(徐寿也是近代著名的学者)，两人志同道合，过从甚密。通过实验，他们掌握了近代数学的一些原理及其运用方法。
华蘅芳于1859年秋写出了他的第一部数学著作《抛物线说》。徐寿为之作图。两年后，华蘅芳和徐寿受曾国藩推荐入其幕府。1862年三月，与徐寿一起到曾国藩创办的安庆内军械所从事机动船的研制。他们经过周密的计算和设计，用3个月时间制造出我国第一台蒸汽机。接着又于三年后设计制成我国第一艘机动轮船，命名“黄鹄”号。同年，他到上海江南机器制造总局参加筹建工作。
在江南机器制造总局，华蘅芳协助徐寿主持技术方面的工作，他与美国友人玛高温合译(玛作口译，由其笔述)出版了有关矿物学的译著《金石识别》。他又协助徐寿在制造局内创设翻译馆。同治十一年，他写出《开方别术》一书，被当时著名数学家李善兰推为杰作。此后，他与玛高温、傅兰雅先后合译了《地学浅释》、《防海新论》、《御风要术》等书，并相继出版。1874年，与英人傅兰雅又先后合译《代数术》、《微积溯源》由江南机器制造总局出版。1876年，华蘅芳助徐寿创办的上海格致书院开学，他主讲数学。在此期间与傅兰雅合作，又先后译出《三角数理》、《代数难题解》、《决疑数学》等，还编写出版了《开方古义》、《算法须知》、《数根术解》、《积较术》、《学算笔谈》等著作。1887年，华蘅芳主讲天津武备学堂。在此期间，他撰写了《测量法》，并与傅兰雅合译了《合数术》等书。1892年，他主讲湖北武昌两湖书院和自强学堂，写出《求乘数法》、《数根演古》、《循环小数考》、《算学琐语》等著作。
晚年华蘅芳在家乡一带各学堂讲学。他讲授时，深入浅出，启发诱导，鼓励学生独立思考。当时中国制造火药，需要大量硝镪水原料，国内不能生产，只得依赖进口。但是欧美国家乘人之危抬高价格。华蘅芳得知此事，十分气愤，表示要“自制镪水以塞漏卮”。他经过反复研究、实验，终于在龙华火药厂研制成功，所需成本只有进口的三分之一，从而为国家节约了大量资金，打破了列强的垄断。
华蘅芳不慕荣利，穷困终身，坚持了科学、教育的道路，与李善兰、徐寿齐名，同为中国近代科学事业的先行者。他一生“敝衣粗食，穷极终身”，“未尝求禄仕进”，把毕生精力献给了自然科学事业，为我国数学的发展作出了卓越贡献。
徐寿制造轮船
徐寿(1818—1884年)，江苏无锡人，中国近代化学的启蒙者。
徐寿出生在一个没落的地主家庭。5岁时父亲病故，靠母亲抚养长大。在他17岁时，母亲又去世。幼年失父、家境清贫的生活使他养成了吃苦耐劳、诚实朴素的品质。
青少年时，徐寿接受的是传统的教育，但他常常表达出自己的一些独到见解，因而受到许多人的称赞。然而当他为取得秀才资格而参加童生考试时，却没有成功。经过反思，他感到学习八股文实在没有什么用处，毅然放弃了通过科举做官的打算。此后，他开始涉猎天文、历法、算学等书籍，准备学习点科学技术。这种志向促使他的!学习更为主动和努力。他学习近代科学知识，涉及面很广，凡科学、律吕(指音乐)、几何、重学(即力学)、矿产、汽机、医学、光学、电学的书籍，他都看。这些书籍成为他生活中的伴侣，读书成为他一天之中最重要的活动。就这样，他掌握了许多科学知识。
由于时代的限制，徐寿学习近代科学技术靠的是自学，这需要极大的毅力。在徐寿追求科学技术的过程中，他遇到了很多与他抱有同样想法的人，前文提到的他的同乡华蘅芳是他最好的学友，他们常在一起，共同研讨遇到的疑难问题，相互启发。
在学习方法上，徐寿很注意理论与实践相结合。1853年，徐寿、华蘅芳结伴同往上海探求新的知识。他们专门拜访了当时在西学和数学上已颇有名气的李善兰。当时李善兰正在上海墨海书馆从事西方近代物理、动植物、矿物学等书籍的翻译。他们虚心求教、认真钻研的态度给李善兰留下了很好的印象。这次上海之行，他们不仅购买了许多书籍，还采购了不少有关物理实验的仪器。回家后，徐寿根据书本上的提示进行了一系列的物理实验。为了攻读光学，买不到三棱玻璃，他就把自己的水晶图章磨成三角形，用它来观察光的七彩色谱，结合实验攻读物理，使他较快地掌握了近代的许多物理知识。有一次，他给包括华蘅芳的弟弟华世芳在内的几个孩子作物理实验演示。先叠一个小纸人，然后用摩擦过的圆玻璃棒指挥纸人舞动，孩子们看了感到很惊奇和可笑，通过这样的演示，他就把他学到的摩擦生电的知识传授给了他人。
1856年，徐寿再次来到上海，接触到了墨海书馆刚出版的、英国医生合信编著的《博物新编》的中译本，这本书的第一集介绍了诸如氧气、氮气和其他一些化学物质的近代化学知识，还介绍了一些化学实验。这些知识和实验引起了他的极大兴趣，他依照学习物理的方法，购买了一些实验器具和药品，根据书中记载，边实验边读书，加深了对化学知识的理解，同时还提高了化学实验的技巧。徐寿甚至独自设计了一些实验，表现出他的创造能力。坚持不懈地自学，实验与理论相结合的学习方法，终于使他成为远近闻名的掌握近代科学知识的学者。
1861年，曾国藩在安庆开设了以研制兵器为主要内容的军械所，征聘了徐寿和他的儿子徐建寅，以及包括华蘅芳在内的其他一些学者。
徐寿在学习科学知识的同时，也很喜欢自己动手制作各种器具。当年他曾在《博物新编》一书中学到一些关于蒸汽机和船用汽机方面的知识，所以徐寿等在安庆军械所接受的第一项任务是试制机动轮船。根据书本提供的知识和对外国轮船进行的实地观察，徐寿等人经过3年多的努力，终于独立设计制造出以蒸汽为动力的木质轮船。这艘轮船命名为“黄鹄”号，是我国造船史上第一艘自己设计制造的机动轮船。
制造“黄鹄”号是徐寿在安庆期间的一项重大成就，参与制造的有华蘅芳和徐寿之子建寅。华蘅芳在绘图、测算、和配置动力等方面给予他极大帮助，建寅也“累出奇思以佐之”。他们曾到一艘外国轮船上去调查，仔细研究(蒸)汽机的工作情况。经过三个月的努力，制成了一个轮船汽机模型，其汽缸直径为1．7英寸，转速为每分钟240转。模型运转成功后，徐寿开始试制一艘小型木质轮船，于1863年10月开始动工，很快就完成。船身长约3丈，暗轮。新汽机由于设计制作不够完善，不能连续供给蒸汽，轮船只行驶了1里。其后，经过技术上改进，始获成功，航速约为一个时辰(2小时)25里。
l 864年，军械所由安庆迁往南京。徐寿等人在前次试制轮船基础上，继续研究改进。一年后，终于完成一艘木质明轮船。该轮船顺水8小时i7"225里，逆水14小时行225里。曾国藩之子纪泽在乘此船北上高邮时，在船上大书“黄鹄”二字，“黄鹄”号由此得名。
“黄鹄”号轮船除回转轴锅炉等所需钢材系从海外购进的以外，所有工具和设备均是在没有外国人指导下自己完成的。
冯如制造飞机
冯如(1883一1912年)，原名冯九如，广东恩平人，中国第一位飞机设计师、制造者和飞行家。1883年冯如出生于广东省恩平县一个贫农的家庭里，冯如的父亲是一个朴实憨厚的庄稼人，冯如自小聪明伶俐，在乡村小学念书时便展现出了对机械的兴趣。由于病魔袭来，冯如的四个哥哥相继病逝，小冯如也因家中无钱，只好中途辍学，帮助父亲务农。
12岁那年，冯如的人生发生了转折。在美国旧金山做小生意的舅舅回家省亲，见冯如一家生活困苦，便想把冯如带到美国去谋生。父母虽不愿意孩子远赴异国谋生，但由于家庭经济上的困难以及冯如自己的坚持，父母最终还是同意冯如远赴美国。1894年，冯如踏上了通往美国的航程，不久即到达美国的西部城市旧金山，开始了新的生活。
旧金山是美国西部重要的金融中心和贸易港口之一，人口众多，工业发达，工厂星罗棋布，高耸的烟囱比比皆是。在旧金山的见闻使冯如意识到，中国要发达，同样也需要先进的机器。于是，他下决心学习技术，用科技帮助中国。
6年以后，冯如转往纽约，在那里攻读机器制造专业。他学习非常刻苦，为探讨一个问题，经常研究到深夜。尽管生活窘迫，但他为了更多地了解西方科技发展的状况，经常把节省下来的食宿费用于购买报纸书刊。为了交纳学费，冯如还要利用课余的时间去打工。尽管如此，冯如的学习成绩仍然在班上名列前茅。学校见冯如学习如此刻苦，再加上成绩出众，决定免去他的学费。5年过去了，冯如掌握了广博的机械制造知识，他通晓36种机器，还发明制造出了抽水机和打桩机，他设计制造的无线电收发报机由于性能良好深受用户的欢迎。冯如当时已成为一位小有名气的机器制造家。
1903年，莱特兄弟发明了世界上的第一架飞机——飞行者一号，拉开了人类航空时代的帷幕。飞机发明后，在国际上引起了巨大的反响。在意识到飞机的潜在的巨大作用后，列强纷纷投入人力物力，展开对飞机的研究。冯如也下定决心，要为中国造自己的飞机。
对于冯如来说，个人研制飞机，资金是一个难题。冯如变卖了自己所有的金银玉器，仍不能解决问题。于是，他到当地华侨中去募集资金。当地华侨听说冯如要造飞机以救国，都非常感动，但是，绝大多数人觉得光靠中国人自己的力量是不可能制造出飞机的。冯如并不气馁，加紧了在华侨中的宣传工作。最后，只有黄杞、张南、谭耀能三人愿意提供援助。冯如筹集资金1000多美元，办起了中国人的第一家飞机制造公司。1907年9月，冯如和他的助手爱国华侨朱竹泉、朱兆槐、司徒璧如一起，在屋仑地区租了一间厂房，开始了研制工作。当时莱特兄弟的飞机刚刚起飞没有多久，为了保持垄断地位，他们把所有资料全部封锁起来。冯如他们只能靠自己掌握的空气动力学知识，白手起家绘制设计图纸。为了了解当时各国研制飞机的情况以及吸取别人的长处，冯如把自己节省下来的钱全部购买了报纸和杂志。他们起早贪黑，没昼没夜地干着，攻克了一个又一个技术上的难关。经过半年的努力，第一架飞机终于制造出来了。看着自己研制的飞机，冯如兴奋得流下了眼泪。
但是制造飞机的道路上依旧充满坎坷，在随后的试飞中，冯如多次遭遇了失败，还差点献出自己的生命。面对困难，冯如毫不动摇。他坚定地对助手们说：“还是那句话，荀无成，毋宁死!”而面对还在家乡的年老的父母的挂念，冯如决心以制造飞机为重，不造出飞机，绝不回国。
冯如干辛万苦又一次募集到一点资金，重新购置了工具器材，在奥克兰的麦园支起了帐篷，又矢志不渝地研制起来。1909年9月21日，冯如再次驾机试飞。飞机在他的操纵下，腾空而起，飞行了2600多英尺以后缓缓降落在草坪上。经测定，冯如的飞机首飞竟达2640英尺，比菜特兄弟的首飞纪录还要远1788英尺。冯如的飞机从设计到试飞成功，一共用了一年零两个月的时间。这一切的成功源自于冯如卓绝的天才，肯于吃苦的精神与决不放弃的毅力。在随后的几年里，冯如再接再厉，设计并制造出了性能更为优秀的飞机，他自己也成为当时举世公认的优秀飞机设计师。冯如的成就，极大地鼓舞了中国人民，为中国人争了光。孙中山先生在看到冯如的成功表演时，感叹道：“中国大有人才呀!”
随着冯如名望的提高，越来越多的外国公司希望能够聘用冯如。欧美各国政府也希望能够网罗更多的外国航空人才，冯如便是其中之一。但冯如一心想的是发展中国的航空事业，想的是为中国多制造一些飞机，所以他断然回绝了各国的聘请，寻找机会为祖国服务。
1911年初，冯如回到了中国。但是反动的清政府对于冯如并不信任。他们不仅取消了冯如的飞行表演计划，而且还派人监视冯如的行动。反动政府的昏庸和腐败，使冯如非常失望，他时常仰天长啸，深感自己生不逢时，报国无门。
正当冯如痛感报国无门之时，辛亥革命爆发了。冯如毅然参加了革命军，投入到推翻清王朝，建立共和国的革命洪流中。孙中山先生就任南京政府临时大总统以后，非常重视发展中国的航空事业。他积极筹建南京机场，并在1912年2月举行中国第一次航空飞行演习。在这次演习中，冯如等人驾驶的飞机由于中途发生了故障，飞行数丈后即降落，飞机也有所损坏。尽管这次演习未获得成功，但是它的政治作用达到了，各报相继报道了这一消息，并在全国引起了积极的反响，因为这毕竟是中国人第一次在自己的国土上使用自己的飞机进行的飞行演习。