一、图天下之变 发展制造业
身在其位，必谋其职。大权在握的李鸿章，没有躺在自己的功劳簿上睡大觉，面对清王朝内忧外患的困境，他主张变法自强，兴办洋务。
说到李鸿章倡办洋务，事情还得追溯到前几年。
同治三年（1864年）六月，会剿金陵的湘楚军马上就要发动总攻，太平天国的灭亡已经不可逆转。中国今后如何发展，军事和政治往哪条路上走，已经成为一个亟待定夺和解决的首要问题。在这个历史的重要关头，李鸿章给坐落在北京城王府井东堂子胡同里的总理衙门，寄发了一封石破天惊的信件:
“鸿章私以为天下之事穷则变，变则通。中国士大夫长期沉迷于章句小楷，武夫悍卒又大多粗蠢而不够细心，以致所用非所学，所学非所用。无事则讥笑外国的利器是过于奇巧而无益的技艺与制品，认为不必学；有事则惊呼外国的利器为奇异多变的东西，认为不能学。殊不知洋人视火器为身家性命的学说已达数百年之久……鸿章认为，中国若想自强，应该学习外国的武器；而学习外国的武器，关键在于引进外国的制器之器和培养自己的制器之人，或许可以专设一科取士，终身许以富贵功名，则事业可成、技艺可精，而人才亦可集。”
李鸿章写这封信的动因很简单，他在率领淮军赴上海前夕，便认识到了中国已被列强纳入资本主义世界殖民地体系这一严峻事实。在与洋人多次接触后，李鸿章对世界大势也有了进一步的了解，逐渐认识到中国正处于“数千年来未有之变局”，面对着“数千年来未有之强敌”。他看到外国的利器、强兵百倍于中国，内则紧邻京城，外则满布江海之间，使我大清受制于人，而无法打击其气焰。认为中国外海内江上，外族猖獗，没有能够设险据守的地方，更没有思患预防的人才，这都是数十年后的隐忧。
正在为远远超出当时国人理解能力的“异端邪说”和“阿思本舰队”失败而抑郁不已的恭亲王奕䜣，收到李鸿章这封信后，精神大振，不啻莫大的鼓舞与共鸣。
六月二日，也就是太平天国天王洪秀全饮药自尽的第二天，奕䜣这位“辅政贤王”，马上领衔全体军机大臣向少不更事的同治皇帝递交了一份奏折:
治国之道，在于自强。而审时度势，则自强重在训练军队，而训练军队首先要制造火器。自洋人制造争端以来，到现在已经数十年了。到咸丰年间，内患外侮同时发生，难道都是因为武臣不善于治兵吗？抑敌有制胜之兵，而无制胜之火器，所以不能所向无敌……臣等每于公务之闲暇，反复谋划考虑，洋人之向背，通常是以中国的强弱作为衡量标准……我国若能自强，则彼此可以相安无事，并威慑其狡焉思逞之心。否则我国无可依恃，恐怕难保洋人不会轻视我国。假设洋人一朝反复，绝非仓促之间所能筹划万全。现在既然知道对方取胜的资本，便应极力追求其取胜之术，岂可苟且偷安，坐失良机？
曾国藩闻风而动，因为他在安庆已经有了基础，即安庆内军械所。早在同治三年（1864年）十二月，从未制造过机器的徐寿、华衡芳、徐建寅（徐寿次子）等人在十分简陋的条件下,竟然建造了一艘长50余尺，每小时行走20余里的木壳轮船。轮机虽然购于外国，但它毕竟是徐寿等人自己设计、装配的。曾国藩高兴地登船试机，极为满意，并把它命名为“黄鹄”号。
李鸿章在上海闻讯，也积极行动起来。他深谋远虑，与一般的封建官员不同，早就看到了各国制造业的发展趋势。
上海五口通商大臣薛焕调到京城后，通商衙门划归总理衙门管辖。五口通商大臣是清末设立的官职。鸦片战争后，由于中英签订了不平等条约《南京条约》，中国被迫开放了上海、宁波、福州、厦门、广州五口通商，中外交涉遽增。1844年（道光二十四年）清廷在广州设立五口通商大臣机构，管理广州、厦门、福州、宁波、上海五个口岸办理通商、交涉事务，由两广总督加封钦差大臣头衔兼任。1858年（咸丰八年）五口通商大臣衙门移驻上海，改由两江总督兼职。第二次鸦片战争之后，通商口岸已扩展至长江各口，清政府遂于1868年（同治七年），改五口通商大臣为南洋通商大臣，驻地移至南京。五口通商大臣于1861年划归总理各国事务衙门管辖，但实际上总署对其并无指挥权，没有制度上的隶属关系。
正在金陵与曾国荃议事的李鸿章接到圣旨的第二天，便离开金陵，顺路考察了江苏境内的部分州县，又走访了几座军营，然后又赶到上海五口通商衙门，接替薛焕总理通商衙门事务。
李鸿章一上任，立马通过洋人的私人关系，进而通过上海洋行大批购置武器，买得多了，他逐渐了解到，购买武器一点也不划算，钱都让洋人赚去了，不如自产自销。但建厂需要银子，朝廷即使支持建厂却拿不出银子，多由地方自筹。李鸿章在上海掌握了最为稳固的饷源——厘金，但到处需要用钱，用于办厂的银子实在有限。
李鸿章正为银子发愁呢，没想到一件好事找到了他的头上。这一天，道台丁日昌来到通商衙门对他说：“下官一路匆匆赶来，是想向抚台大人汇报一件事。这件事关系到旗记铁厂收购问题，下官担心日久生变，所以希望大人尽快做出决定。”
李鸿章一愣，忙问道：“雨生这样惶急，到底是什么事？本部院还不知情由，如何做决定？”
丁日昌忙说：“抚台大人，您是否记得前几天上海县衙门关押的那3名由税务司衙门移交过来的犯人呢？”
李鸿章心想，眼下府衙里、通商衙门及淮军剿匪的事忙都忙不过来，谁有心去想那一个县衙的事。但他见丁日昌那么认真的模样，又问道：“丁道台，本部院确实很忙，但既然你觉得重要，那本部院也不得不听一听了。你是说由总税务司赫德移交过来的那3个嫌犯吗？本部院听上海县知县王宗濂说过一嘴，好像是卖关节营私之事。这与收购铁厂有何干系？”
丁日昌知道李鸿章的习惯，如果称呼他为雨生，谈话必是随意的，不受上下级关系约束；如果称呼他为丁道台，那谈话就会变得严肃起来，是官对官的正式交谈。他认真地说：“抚台大人容禀，大人不是正在与旗记铁厂商谈收购之事吗？下官刚刚知道，开办铁厂的那个美国人，与犯事的通事唐国华早就相识。据说，唐国华的母亲与这个美国人还有些生意上的往来，而这个美国人能来这里开铁厂，也是唐国华的母亲介绍的。唐国华的母亲托人捎话给下官，她情愿出些银子，为巡抚衙门买下铁厂来替儿子赎罪，不知巡抚衙门能否答应？”
“他们肯出银子？”李鸿章又惊又喜，笑道：“有这等好事，本部院岂有拒绝之理！你说说到底怎么个买法？”
丁日昌说：“这恐怕还得把知县王宗濂传来，最好再跟总税务司衙门的赫德知会一声。”
“这没问题。”李鸿章应道。他立刻派人去传知县王宗濂，但并没有通知赫德，觉得等处理结果出来后再给总税务司发一函件就行了。
知县王宗濂来后，李鸿章详细询问了3个嫌犯的情况，然后又调阅了他们的档案资料。案情很简单，很快就弄清楚了。这名被押的通事唐国华，是广东香山县人，早年到英、法等国游学，归国后在福州洋行谋了个通事的差事。为工作方便，唐国华于咸丰九年（1859年）在福建报捐州同知衔。同治元年（1862年），他到上海总税务司衙门，充任通事兼翻译洋字公文，总理进出口税单。另外两个被同时收监的嫌犯，一个叫张灿，浙江鄞县人；一个叫秦吉，上海本地人。他们均于同治元年（1862年），经唐国华介绍，到总税务司衙门所属扦手公司专干扦查进出口货物的勾当。
因为有很多商人不懂外语，每遇洋船装货，所谈合同及水脚总单并洋行保险凭据均系洋文，无法辨识，便找唐国华逐项翻译。唐国华每翻译一文，总是索求报酬，仅此项就捞了不少油水。
张灿、秦吉二人与唐国华结识后，见他发了洋财，也想加入进来。唐国华便把他们当作拉生意的帮手，凡华商装洋货，他们二人就去揽翻译洋文的生意，讲妥价钱后，再转给唐国华翻译，他们从中挣取差额。日子不长，张灿、秦吉的腰包也开始鼓起来了。
这种捞油水的事也不算犯多大法，但赫德到任之后，了解了总税务司扦手公司的一些内幕，决意整治一下。他这是新官上任三把火，想在总税务司树立威望，同时也为打击中方职员。
赫德将唐国华等人抓起来，先关在总税务司里，但总税务司没有相应的司法权，于是他一边发函知会总理衙门，一边把3个嫌犯递交给上海县衙问罪。
了解到这些情况后，李鸿章对丁日昌、王宗濂说：“这么简单的一个案子，为什么拖了这么久还没有结案呢？”
王宗濂回答说：“回抚台大人问话，只因赫德盯得紧，已两次致函衙门，一定要让下官把唐国华等三犯重判。下官没有判过唐国华这类案子，但下官认为不宜重判，所以拖延至今仍没定罪。不知大人有何训示？”
李鸿章听了沉默不语，丁日昌接过话头说：“赫德也找关系跟下官明说要从严，并多次询问唐国华的判处结果。看样子，他是不达目的不罢休。下官只得以总理衙门还没有公函为由，一再搪塞他。但再过几天就拖不下去了，有了总理衙门的公函，事情就得有个了结。”
李鸿章低头沉吟。这洋鬼子还真没把清廷放在眼里，居然干涉起朝廷司法来。他说：“说起来呢，唐国华不过是多捞了几两银子而已。张灿、秦吉二人也只是想多挣几个钱罢了。按大清律法，严惩也严不到哪里去。大清国的有些事情，也不能尽听外国人的，总要有自己的主张。再说，整个总税务司里有几人是干净的，为什么只揪住中国职员不放？王县令，唐国华的案子，你认为怎么办好啊？”
王宗濂谨慎地说：“下官认为，依大清律法，判一年刑期，另处以罚金较为公正。”
“那是否可用罚金代刑期取保？”
“按律当然可以，只是赫德定不会罢休。”王宗濂说。
李鸿章显得有些烦躁起来，站起来一边踱步一边说：“以本部院跟洋人打交道的经历来看，对洋人不能太客气。那些朝中大员都害怕洋大人，他们会向你等施压，本部院不跟洋人玩点手段怕是不行了。惩治唐国华等人，虽是赫德分内之事，但他却在变着法儿坑我国的商人。丁道台，本部院以为，如果唐国华的母亲真能把美国旗记铁厂买下来替儿子赎罪，唐国华不仅可以免罪，还可以到铁厂去做事。铁厂重新开工后，需要聘请许多外国匠师，唐国华的专长正好用得上。”
王宗濂说：“抚台大人所言极为有理，但下官只是担心，若不把唐国华问罪，赫德那边怎么交代？”
李鸿章看了王宗濂一眼，说道：“既然赫德把嫌犯交给了县衙，你就有权按我大清律法来处置，难道还要按赫德的意图办不成？不过，他会找朝廷究问，这由本部院担着。你等尽快促成唐国华的母亲买下铁厂才是关键。本部院担心的是，美国人张口便索价20万两白银，唐家上哪里去弄这么多银子？”
丁日昌连忙答道：“抚台大人，银子不是问题，那位美国人的通事已经跟下官见过面了，他说他的美国雇主急于回美国去，因此，实价银10万两便可谈定。而下官跟唐家谈的是20万两，而唐家并不在乎。”
李鸿章说：“丁道台啊，三方怎么谈由你全权定夺，力争这几日就把此事办妥帖。怎么开释唐国华等三人，由王知县去办理，有问题吗？”
丁、王二人齐声道：“下官尽力去办，请抚台大人放心。”
十几日后，唐家会同同案的张家、秦家，三家凑在一处，与厂主反复磋商，果真将铁厂全盘买下，仅费银7万余两。
交割完毕后，美国人高高兴兴地拿着银子，很快搭船回国了。唐国华、张灿、秦吉三人，当日即被王宗濂传上公堂，当堂结案，释放回家。不久，丁日昌又按照李鸿章的吩咐，把唐国华请到铁厂担任通事。
李鸿章拿着县衙的判决函文，去找赫德交涉。赫德见是巡抚亲临，一肚子火不好当面发作，但他认为李鸿章这样做实在太无理了，声称要向总理衙门告状、抗议。李鸿章呵呵一笑说：“司台大人有这闲工夫就尽管去告，反正本部院已经将公函送到了。告辞！”
李鸿章总是用一种具有震慑力的态度对待外国人，赫德望着李鸿章的背影，心里对这个大个子中国人产生了几分畏惧。赫德司掌海关48年，使这个机构维持廉洁，高效运转，并把邮政、灯塔和海底电缆引入中国，对中国的政治、国防改革也颇有贡献。他就如同一个职业经理人，与东方封建王朝在特殊时期形成了一种奇妙的合伙人关系。而李鸿章这番折腾，全都是为了办洋务。
几天后，李鸿章将丁日昌督办的上海制造局、韩殿甲督办的枪械所全部并入铁厂；又经曾国藩同意，将曾国藩创办的安庆内军械所也并入该厂。厂名经李鸿章建议、曾国藩同意，正式定名为江南制造总局，由丁日昌任总督办。
丁日昌到任后，发现中国传统的生产工艺和手段无法适应近代枪炮制造的需要。旧式泥炉炼不出能够制造近代枪炮的钢铁，用泥模铸炮也很难使炮膛光滑均衡。因此，丁日昌产生了改革生产工艺和手段的强烈愿望。他对近代枪炮的制造原理、生产工艺，特别是车床等生产工具做了更深入的了解，并写信向李鸿章推荐王韬，建议设立“夹板火轮船厂”，用机器生产近代军舰、轮船和枪炮。恰在这时，容闳提出了要在中国发展“制器之器”的主张，丁日昌立即深表赞同。曾国藩随后把容闳赴美采购的机器运到上海，交付丁日昌使用。
在李鸿章、曾国藩的主持下，江南机器制造总局开始了对德式武器的仿制，两年后又迁移到上海城南高昌庙镇，扩充了生产规模，招募中外技工2000多人。
同治八年（1869年），江南机器制造总局成为近代中国传播科学技术的大本营。它还设立了翻译馆，引进了很多西方科技和工程技术人员，比如著名的西方翻译家和科学家伟烈亚力、傅兰雅、玛高温等。同时，该局还有中国的著名数学家和科学家李善兰、华衡芳、徐寿等人，真是人才济济，师资力量不仅雄厚，而且堪称完善。
有了这个实力，李鸿章便把广方言馆并入了江南机器制造总局，招收15至20岁的学生入学，除了外语，又增设算学、舆地等学科，学制改为4年。这个学校可以说是中国最早的语言和工程技术学校。在上海广方言馆创办次年，李鸿章又对中国传统的科举制度发起了挑战，这无疑是个绝对大胆的改革创意。
随着广方言馆的并入，江南机器制造总局成为清末中国最大的军工企业，以制造枪炮、子弹为主。同治六年（1867年）仿制出德意志毛瑟11毫米前膛步枪，这是中国自己生产的第一种步枪，该枪使用黑火药和铅弹头，威力惊人。江南机器制造总局每天平均可以生产15支毛瑟枪和各式弹药，李鸿章认为，当时该局生产的枪械弹药，对后来捻乱的平定大有助益。除了枪弹之外，该局还在同治七年（1868年）生产出了中国第一艘自造的汽船（木制船身）“惠吉”号。至光绪十七年（1891年）时，该局为中国首次炼出钢铁。
二、痴迷新兵器 巨资购军舰
同治十一年（1872年），李鸿章被授予武英殿大学士，仍留任直隶总督和北洋大臣。至此，他的权势和威望如日中天。其时太平军和捻军皆被剿灭，但国内经济凋敝，民不聊生；西方列强虎视眈眈、借机寻衅、图谋不轨，清廷仍没有片刻的安宁。
李鸿章是从战争中走过来的，他想改变中国的落后面貌是从武器开始的，而特殊的时代背景又为他提供了广阔的活动舞台与历史机遇。“坐镇北洋，遥执朝政”的李鸿章，通过与外国人士、早期维新志士、驻外使节的频繁交往和洋务活动的实践，对中外形势和应付之策有了进一步的认识，揭示了“外须和戎，内须变法”的洋务总纲，并申明其手段就是要“师其所能，夺其所恃，师夷长技以制夷”。外国人觉得这个“夷”字带有鄙视和敌视的意味，强烈要求改掉，清廷被迫将“夷”改为“洋”，因为外国人大多是渡洋而来的，由此被称为洋人。而从咸丰十年（1861年）底开始至光绪二十年（1894年），在全国各地掀起的“师夷长技以制夷”的改良运动，就被称为“洋务运动”。
这一时期，李鸿章虽然提出了“千古变局”的命题，但尚无力剖析它的内涵和外延，因而还停留在直感的阶段。中国刚经历了太平天国运动、第二次鸦片战争，对清朝的统治形成了冲击，朝廷进行洋务运动的目的，只是为了有更好的技术、更好的武器。同治十一年（1872年）至同治十三年（1874年），李鸿章先后两次上奏朝廷。他在第一次奏书中说：
欧洲诸国上百年来，由印度而南洋，由南洋而东北，闯入中国边界腹地，凡历史上没有记载的、自古以来没有交往的，无不叩关请求互通贸易，我皇大度，一概与之立约通商，进行笼络，合地球东西南北9万里之遥，全都聚于中国，此乃3000余年来一大变局。
第二次上奏，李鸿章讲得更明白一些：
现在东南万余里海疆，各国通商传教来往自如，甚至进入京城和各省，列强表面上打着和好的旗号，暗地里却怀着吞并中国的野心，一国生事，诸国跟着挑拨煽动，实为数千年来未有之大变局。
前后上奏内容的变化，标志着李鸿章对资本主义列强“协以谋我”的侵略本质和策略的认识在逐渐深化。李鸿章所说的“数千年来未有之大变局”，实际上就是长期停滞于封建社会的中国面临着资本主义列强征服世界及按照自己面貌改造世界的潮流，而资本主义列强之所以能够称霸世界，其根源在于资本主义生产方式以及在此基础之上的轮船、电报的速度可谓瞬息千里，军器机事之精良使洋人功力百倍，炮弹所到之处无坚不摧，水陆关隘皆不足以限制。
在浑浑噩噩的清朝统治者中，能有这种认识的可谓凤毛麟角，屈指可数。李鸿章从“数千年未有之大变局”和“数千年未有之强敌”的认识出发，大声疾呼中国绝不应昏睡于“天朝上国”的迷梦而抱残守缺、不思振作，在他看来，举办洋务就是“处奇局建奇业”的必经之路。
同时，李鸿章主张对外“和戎”，也就是拿通商权益来笼络洋人，与少数强势民族或国家媾和修好。这一主张起源于他对中外力量对比及列强本性的看法。首先，他正视当时敌强我弱的客观形势，“对方的军械强于我国，技艺精于我国”，一旦打起仗来，中国用旗兵、绿营兵以弓箭、刀矛、抬鸟枪去对付洋人，势必无法取胜。其次，他认为列强志在通商，意在得利，并非真的想夺取中国土地，无意从根本上危及清朝统治。因此，他断言中国对列强不可轻言战争，应确定以和为主的战略方针，以“羁縻”之策争取并利用和平的国际环境来“借法自强”预修武备，以期“达到自立的基础，凭借它去征战就能取胜，凭借它去防守就能巩固，凭借它去和解就能长久”。
在这一理念的影响下，李鸿章对开办军工企业几乎到了痴迷的地步。
早在上海时，李鸿章便不断写信给曾国藩，赞扬外国军队遵守纪律和外国枪炮的巨大破坏力，把“船坚炮利”视为“身心性命之学”，并开始着手从外国购置新式枪炮。
不过，李鸿章在买洋枪洋炮的时候十分慎重，他与兵器专家刘瑞芬研讨、论证过多次，又对实物进行比较，最终看中了克虏伯大炮。
同治五年（1866年），在“师夷长技”的时代背景下，总理衙门派出斌椿、张德彝等11人随海关英籍总税务司赫德出国考察。这是中国近代官方第一次向欧洲派出考察团。六月二十七日，考察团抵达普鲁士。在此期间，普鲁士刚刚取得了普奥战争的胜利，克虏伯大炮的威名在普鲁士广为流传，引起了考察团成员的极大兴趣。赫德于是临时改变行程，参观克虏伯炮厂。在克虏伯炮厂，阿尔弗雷德·克虏伯热情款待了来访的中国客人，并向中国考察团展示了各种类型的枪炮。不久，李鸿章接到一份报告：“他（克虏伯的创始人阿尔弗雷德·克虏伯）热情、好客，不像英国人、法国人那样藐视我们的长衫、马褂和长辫，他彬彬有礼地用盛宴款待我们这些中国人！”
李鸿章非常高兴，于是让人研究了克虏伯大炮的技术规格，并考虑购买。在此之前，清廷主要从英、法两国购炮。在认真对比西方生产的主要几种大炮的技术参数后，李鸿章得出了自己的结论：克虏伯大炮优于美国、法国、西班牙等国的大炮。在他看来，“凡行军制胜，海战只能依恃船炮，陆战只能依恃枪炮。稍有优劣，则效果差别巨大”。这时，他对克虏伯大炮已经有了明显的好感。
李鸿章接任直隶总督兼北洋通商大臣后，在德璀琳等人的劝说下，果断决定向克虏伯购买328门火炮，布防在大沽口、北塘、山海关等炮台，首先稳固北京城的防务安全。这是自同治五年（1866年）初次接触之后，中国第一次直接向克虏伯采购军火。此后几年，中国持续地从克虏伯订购军火，同时双方也加强了民用领域的合作。在克虏伯的中国主顾中，李鸿章的淮军尤其偏好克虏伯的大炮。在19世纪70年代中期，淮军不断从克虏伯的公司购置克虏伯后膛钢炮，还仿效德意志炮营兵制建立新式炮营。
同治十三年（1874年），李鸿章给朝廷上奏折，对克虏伯大炮后膛炮进行了精细描述：“后膛装药枪炮是近来最新的武器。格林炮射程不远，仅可作为守营墙护大炮。唯德意志克虏伯四磅钢炮可以命中很远的目标，而且质坚体轻，用马拖拉，行走如飞。现在俄、德、英、法各国在平地作战均以其作为利器，陆军炮队专用此炮，所需子弹的价格与炮价相等。”由于对克虏伯大炮的偏爱，李鸿章在光绪三年（1877年）率先于淮军中装备了19个炮营，每营有正勇144名，共有克虏伯大炮114门、克虏伯四磅后膛钢炮6门、马150匹、车19辆。李鸿章无疑是中国炮兵的鼻祖。
大炮买回来后，李鸿章称：克虏伯有义务出资为中国培训火炮专家，中国才会继续购买克虏伯家族的大炮，否则，他就要向欧洲另一军火销售商“波鸿协会”靠拢。阿尔弗雷德·克虏伯答应李鸿章的要求，第一批中国留学生卞长胜、查连标等7人到德意志埃森接受免费培训。中国还向克虏伯购买了大炮的技术参数资料。
同治十年（1871年）至光绪二十二年（1896年）前后20年的时间里，中国向克虏伯家族购买各种类型、各种口径大炮近2000门。
当然，李鸿章购买洋器也会考虑成本问题。据说，马克沁在光绪十年（1884年）制造出世界上第一支能够自动连续射击的机枪，即马克沁重机枪，其射速达每分钟600发以上。
李鸿章等人观看了一挺小型马克泌机枪的射击，在很短的时间内，这挺机枪打断了一棵直径18英寸（1英寸=254厘米）的白蜡树，火力的确强大，但极高的射速也造成弹药消耗极快，当时还是单发步枪的时代，大多数人都认为这样的机枪使用成本太高。所以，李鸿章看到表演后，说：“太快，太快。”他想了想又说，“太贵，太贵！”他看重江南机器制造总局以及后续创办的金陵机器制造局（即苏州洋炮局迁到南京后建立的）、天津机器局等军工企业，大概也是出于成本考虑。
金陵机器制造局的情况与江南机器制造总局相仿，自创办后规模不断扩充，设备逐步改进，到光绪五年（1879年）计有机器厂3家，翻砂、熟铁、木作厂各2家，还有火箭局、洋药局、水雷局等，能够制造炮位门火、车轮盘架、子药箱具、开花炮弹、洋枪、抬枪、铜帽、大炮、水雷等。天津机器局也不例外。在李鸿章的经营下，天津机器局分设东西两局，扩建厂房，添购机器，增设铸铁、熟铁、锯木、洋枪、枪子、炼钢等厂，以制造枪炮、子弹、火药、水雷为主，辅之以修造船舰等。19世纪80年代，李鸿章颇为自豪地称天津机器局为“洋军火之总汇”。
在洋务运动期间创办的19家军工企业中，李鸿章掌握着5家企业，从创办到光绪二十年（1894年），共消耗资金2454万余两白银，约占清廷投入近代军工企业经费总数5000万两白银的一半。
李鸿章对“坚船”的兴趣，也是始于他带淮军从安庆乘船去上海的途中。在与太平军作战时，通过与洋人的合作，他对西洋的坚船利炮极为痴迷，曾写有一份描绘蒸汽动力运转的奏折：
镟木、打眼、绞镙旋、铸弹诸机器，皆绾于汽炉，中盛水而下炽炭，水沸气满，开窍由铜喉达入气筒，筒中络一铁柱，随气升降俯仰，拨动铁轮，轮绾皮带，系绕轴心，彼此连缀，轮转则带旋，带旋则机动，仅资人力以发纵，不靠人力之运动。
这一《蒸汽动力运转奏折》可被视为中国最早的科普文章，文中的许多词汇都是当时的新词，在古文中前所未见。在几乎无人知道世界上还有蒸汽机的大清国里，头上是顶戴花翎，脑后依然拖着辫子的李鸿章，能够如此细致地观察蒸汽机的运转原理，着实令人惊叹不已。
同治十年（1871年）六月，李鸿章听说朝廷要裁撤福建船政局，立刻离开保定从运河北端登船赶往金陵。他从运河北端上船，沿江行来，每到一处炮台，他便令船缓行，然后站立到甲板上，用千里镜查看驻防情况。河面平坦，水鸟掠过水面而飞，不时有漕运粮船驶过和驻防水师的巡逻木帆船往来。李鸿章放眼远眺，不觉心旷神怡、豪情万丈，决心建立一支海军舰队，以蒸汽机代替古老的帆和桨。
在金陵上岸后，他令人把薛福成、黎庶昌、许钤身、盛宣怀等人找来，商量如何保住福建船政局及创设新造船厂之事。这些人都是洋务运动的积极推动者，他们聚集一堂，进行了深入的讨论。
李鸿章说：“诸位，福建船政局照老办法是办不下去了，仅靠借洋人的钱维持着，已是负债累累。但本部堂已向朝廷表明不赞同裁撤。本部堂所担忧的是以后船厂的经营办法。我大清军兴以来，耗银无数，户部存银每每不继。以后但凡设局造船，仍靠户部拨银或商借洋款，实非善局，总要想一个万全之策出来才好。”
众人都不赞同裁撤，并联名上了一道奏折。该奏折洋洋万言，有理有据，论辩福州船政局不可裁撤的理由：其一，欧洲列强就是因为船坚炮利，所以才横行中国；其二，自造轮船，方能保和局守疆土；其三，欧洲列强早已制造轮船，我大清国刚刚试造，不可半途而废；其四，小国日本为了自保，尚且添设铁厂，多造轮船，变用西洋军器，我大清国更当如此；其五，前功尽弃，后效难图，而所花银两白白浪费，不仅贻笑外人，而且助长洋人志气；其六，养船练兵，乃富国强兵大计。
福州船政局自同治八年（1869年）六月造出第一艘排水量为1450吨的兵船后，至同治十三年（1874年）二月“大雅”号下水，共造船15艘，其中超过千吨的兵船有10艘。
随后，丁日昌又上折子，倡设海军舰队。薛福成、盛宣怀等人建议增设轮船招商局。朝廷极为重视他们的倡议，在朝中展开了一场激烈的争论。
同治十一年（1872年）底，李鸿章上奏请求创办轮船招商局。朝廷准奏但拿不出银子来，于是，轮船招商局便成为清王朝立国以来设立的首家股份制航运企业，采用招商集股、官商合办的形式运作。轮船招商局总局设在上海，分局设在天津、牛庄、烟台、汉口、福州、广州和香港以及日本的横滨、神户及吕宋、新加坡等港口，承运漕粮，兼揽商货，总办为朱其昂，李振玉、胡雪岩、盛宣怀等人分别参股，由此奠定了“官督商办”政策的基调。
李鸿章的初衷是将轮船局办成军工企业，专门生产坚船炮舰，结果变成了航运公司。李鸿章无奈，只得把希望寄托在江南机器制造总局上，让它来生产军舰。后来，江南机器制造总局还真生产了好几艘舰船。自同治七年（1868年）八月第一艘兵船“恬吉”号竣工下水后，至光绪元年（1875年）该局共造舰船6艘，其中“海安”号、“驭远”号两轮，在外国为二等，在我国为巨擘。但是，李鸿章很快便发现了一些问题，江南机器制造总局生产的舰船无论是样式、性能、功用，都大大落后于国际同行业水平。这些船打不了仗，只能当运输船。
光绪元年（1875年），李鸿章奏准向英、德两国订购舰艇。消息传出后，总税务司赫德向李鸿章提议：英国阿摩士庄的炮船先进，最适合中国军队使用。
李鸿章虽与赫德有点过节，但还是相信了他的话，当即决定购买4艘小型军舰。第二年，被称为“蚊子船”的4艘舰艇驶抵中国。接着，李鸿章又为南洋大臣沈葆桢代买了4艘同样吨位的军舰。当4艘新舰到达后，李鸿章一看这4艘军舰的性能比上一批好，就留下了新的，把原来的4艘送给了沈葆桢。不久，赫德继续向李鸿章游说，说英国又新研制了一种更先进的舰艇，李鸿章这个“坚船迷”一听，既然有这么好的船，岂有不买之理？于是又托赫德买了2艘。很快，李鸿章发现自己被赫德骗了，前后购买的10艘战舰不但式样陈旧，而且性能极差，炮重船小，行动迟缓，根本无法进行深海作战。他大呼上当，沮丧至极。
5年后，李鸿章不得不对外宣布：这些船全用破钢片镶成，不能再继续航行，只能作废。
不过，这并没有打击李鸿章对坚船的热情，他继续不惜血本购买战舰。光绪七年（1881年）八月三日，清廷花费65万两白银买的“超勇”号和“扬威”号铁甲舰，终于在英国纽卡斯尔港下水，在200多名大清海军官兵和30多位英国官员、军火商的注目下，大清国旗飞龙戏珠旗帜缓缓升起，现场鸣放礼炮，在场的每个中国人都流出了激动的泪水。两周后，两舰启程回国，这是中国军舰第一次巡航世界，也是第一次穿越北大西洋—地中海—苏伊士运河—印度洋—西太平洋航线，船舷上的中国水兵列队整齐，头颅高昂，军姿挺拔，军服上的每一个铜扣都在阳光下熠熠发光，沿途各国纷纷鸣放礼炮，表达敬意。
