Визит царя в город ни для кого не был секретом, но формально его статус инкогнито соблюдали. Петра поселили не в замке, а в одном из частных домов. В ожидании послов государь в крепости Пиллау (современный Балтийск) совершенствовал свои навыки в артиллерийской стрельбе под руководством главного инженера прусских крепостей полковника Штейтнера фон Штернфельда. 

Свидетельством этого стал аттестат: в нем говорилось, что «московский кавалер, именем Петр Михайлов», обучаясь огнестрельному искусству, «в особенности метанию бомб, каркасов и гранат» «в Кёнигсберге… и в приморской крепости Пиллау», «в непродолжительное время, к общему изумлению, такие оказал успехи и такие приобрел сведения, что везде из исправного, осторожного, благоискусного, мужественного и бесстрашного огнестрельного мастера и художника признаваем и почитаем быть может».

 
Российская артиллерийская наука зародилась в начале XVII столетия. Первый известный историкам научный труд написал пушкарских дел мастер Онисим Михайлов в 1607 году, он назывался «Устав пушечных ратных и других дел, относящихся к воинской науке».

 
Регулярная артиллерия в России появилась в 1695 году, когда при Преображенском полке учредили бомбардирскую роту из шести мортир и четырех пушек. Командиром этой роты с 1695 по 1706 год был сам Петр I. 

Важнейшим достижением царя в этой области стало упразднение разнокалиберности в артиллерии: для производства орудий стали использовать только типовые чертежи. На вооружении армии появились совершенно новые образцы гаубиц и пушек, которые обладали высокими боевыми качествами и маневренностью. Петр I огромное значение придавал подвижности артиллерии на поле боя.

 
Для наведения орудий и корректировки огня использовались специальные приборы и инструменты, обращение с которыми требовало знаний в области математики. Систематическое обучение арифметике и геометрии в России началось в 1701 году, когда в Москве учредили Школу математических и навигацких наук.