碳钢，采用
“泥范铸造、反复锻打、内壁镗削”的复合工艺。仅
“镗削”内壁使其光滑如镜、口径一致这一项，就耗费了两位镗铣大师近两个月时间，发明了数种新的夹具与刀具。
火药。李瑾提供的
“硝、硫、炭”最佳比例只是基础。要推动沉重的弹丸，需要更高燃速、更大推力的颗粒化火药。
匠师们通过反复试验，掌握了水筛法制造颗粒火药的技巧，并确定了最适合
“神机炮”发射的颗粒大小与密度。同时，引信的可靠性也是难题，最终采用了浸渍了特定配比火药的麻线，外包防水油纸，基本保证了发火率。
弹丸与装填。早期使用不规则的石弹，射程与精度惨不忍睹。李瑾力主铸造球形铁弹，并要求严格控制重量与直径误差。
这又催生了标准模具与新的小型化铁水浇铸工艺。装填程序也极为关键，从清理炮膛、装入定量火药、捣实、放入弹丸、再以软木塞固定，每一步都有严格到刻板的操作流程，稍有差池便可能导致膛压不均甚至炸膛。
试验伴随着巨大的风险与高昂的代价。短短半年，有记录的炸膛事故就发生了九起，最严重的一次，一门重达八百斤的试制炮在第五次试射时突然从尾部炸裂，崩飞的碎片将三丈外的护盾击穿，两名负责记录的文吏当场身亡，一名靠近观察的匠师被震聋了耳朵。
整个
“甲字禁区”一度被悲观与恐惧笼罩。李瑾亲自为死者主持了隆重的葬礼，给予了其家属超规格的抚恤，并顶住压力，下令
“查明原因，改进工艺，继续试验”。他将炸膛的炮管残骸收集起来，与幸存匠师们日夜不休地分析裂痕，最终发现是炮尾一处锻打时留下的微小夹渣导致了应力集中。
他们改进了锻打后的探伤工序，并增加了炮管外部的加强箍。压力不仅来自技术，更来自朝堂。
长孙无忌等人虽难以探知
“甲字禁区”内的具体详情，但接连的事故与巨大耗费(精钢、火药、人工)却无法完全掩盖。
褚遂良再次上疏，以
“天现异响，地有微动，恐非吉兆”、
“李瑾于西郊秘制不详凶器，屡伤人命，耗费无算，有干天和”为由，请求皇帝下旨彻查并叫停。
奏疏中还隐隐暗示，此等
“妖器”恐非人臣所宜掌。这一次，未等皇帝表态，垂帘