Хотя в первой половине XVIII в. русские крестьяне-домники все еще продолжали изготавливать железо старым сыродутным способом, основной технологией черной металлургии была уже доменная, применявшаяся на крупных предприятиях-мануфактурах. На территории тульского края все они были частными. Импульс к массовому проникновению в металлургию выходцев из Тулы был дан представителями промышленной династии Демидовых.
Никита Демидов, его сыновья Акинфий, Григорий, Никита и их потомки оставили заметный след в истории отечественной металлопромышленности. В XVIII в. Демидовым принадлежали не менее 55 металлургических предприятий, большинство из которых они же и построили. Почти все они находились далеко от тульских земель, только в Тульском и Алексинском уездах работали предприятия, которые построили и которыми владели братья Демидовы Григорий (заводы Верхотулицкий на реке Тулице и Сементиновский на притоке Упы реке Рысне) и Никита (завод на притоке Оки реке Дугне). За Демидовыми на стезю промышленного предпринимательства вступили другие тульские оружейники. Первым их успех попытался повторить Иван Тимофеевич Баташев, основатель промышленной династии металлургов Баташевых. На протяжении XVIII в. Баташевы построили 14 заводов, кроме того, еще четыре завода они купили. К началу нового века они подошли, будучи владельцами 13 действующих заводов. Среди частных металлургических хозяйств России их хозяйство было третьим, большим оно было только у Демидовых и Яковлевых. Третья фамилия тульских оружейников, тесно связанная с историей отечественной металлургии — фамилия Мосоловых. В середине — второй половине XVIII в. они стали крупными производителями железа, среди заводчиков- туляков — третьими по значимости. Демидовы, Баташевы и Мосоловы не исчерпывают списка туляков, владевших металлургическими заводами. В него также входят имена оружейников Красильниковых, купцов Ливенцовых, Лугининых и некоторых других. Совокупная работа тульских металлозаводчиков внесла большой вклад в развитие российской металлургии; кроме того, они явились основателями и нескольких городов, выросших из посёлков при их заводах. Строительство и содержание металлургических заводов в тульском крае становилось все менее рентабельным из-за продолжавшего дорожать древесного угля. Производство оружия было менее энергоемким, чем металлургия, поэтому оружейное дело продолжало развиваться. Потребность в оружии особенно обострилась в годы Северной войны. В1705-1706 гг. в тульском Заречье, в районе нынешней ул. Герцена, был построен деревянный Оружейный двор с кузницами и работными избами. В него планировали перевести часть казенных оружейников, превратив тем самым рассеянную мануфактуру в централизованную. Попытка окончилась неудачей. Поскольку государственный заказ на оружие увеличивался, производство наращивали за счет усиления эксплуатации. Оружейников принуждали работать «денно и нощно», грозя батогами за брак и недоделы. И все-таки оружия не хватало. Дальнейший рост его выпуска требовал технического перевооружения производства. 15 февраля 1712 г. появился сенатский указ, данный по именному указу царя Петра I. Предписывалось: построить новый, теперь уже каменный, Оружейный двор и «для лучшего в том оружейном деле способу, при той Тульской оружейной слободе, изыскав удобное место, построить заводы, на которых бы можно ружья, фузеи, пистолеты сверлить и оттирать, а ножи и палаши точить водою». Этот указ положил начало одному из старейших в России оружейных заводов.