Le second Empire a mené, avant 1870, deux guerres européennes (Crimée et Italie) et une guerre semi-coloniale (Mexique).
En Crimée, l’artillerie de campagne prit, avec ses canons-obusiers de 12, une part efficace aux batailles livrées contre les troupes russes qui cherchaient à éviter (Alma) ou à faire lever (Inkermann, Traktir) le siège de Sébastopol.
La supériorité numérique de l’artillerie de la défense (1 200 canons contre 500 à l’artillerie française) ne permit pas d’enlever la place dès le 17 octobre 1864 comme on l’avait espéré. Les batteries françaises avaient pris, en raison du terrain, un dispositif très resserré sur une région bien connue des artilleurs russes, dont les feux obligèrent à cesser le tir de préparation. Les retards dans l’arrivée des munitions venant de France permirent ensuite aux Russes, profitant du ralentissement des tirs, d’établir, en avant de la place, des ouvrages importants (Mamelon Vert, Malakoff). Fin novembre arrivent des munitions et l’artillerie de renfort ; mais alors le froid rigoureux empêche toute action, et c’est seulement le 7 juin 1865, après un bombardement violent sur le Mamelon Vert, que cette redoute est enlevée.
Le général Pélissier veut en finir. Il réunit artilleurs et fantassins pour préparer l’assaut final, qui est mené le 8 septembre sur Malakoff par la division Mac-Mahon. Un bombardement de plus de 3 heures est suivi d’une interruption d’une demi-heure qui incite les Russes à sortir de leurs abris. Après une courte et violente reprise du feu, l’infanterie s’élance et prend pied sur ses objectifs. A Malakoff, 76 pièces russes sont capturées intactes ; plus de 40 ont été démolies. Un détachement d’artilleurs, suivant de près l’infanterie, amène et installe des mortiers, retourne les pièces capturées et prend sous son feu les masses d’infanterie russe qui préparaient une contre-attaque. La Tour de Malakoff elle-même est prise ; les Russes se replient sur la ville, qui est maintenant en pleine vue de l’artillerie française. Celle-ci s’est, en effet, portée sur les hauteurs conquises, et son feu oblige Sébastopol à capituler le 10 septembre.
Aux côtés de l’artillerie de terre, cinq batteries du régiment d’artillerie de la marine et une batterie de ses fuséens ont combattu en Crimée. Les batteries de 24 rayées, à chargement par la culasse, imaginées par Treüille de Beaulieu, expérimentées à Gâvres et destinées au siège de Sébastopol, n’ont pu arriver avant la capitulation de la ville. Elles seront employées en 1858, en Indochine, contre les forts de Tourane.
Pendant les opérations de Crimée, une expédition franco-anglaise fut effectuée en mer Baltique contre la forteresse russe de Bomarsund sur l’une des îles d’Aland à l’entrée du golfe de Finlande. Les artilleurs du général Baraguey d’Hilliers (le 1er régiment d’artillerie à pied et trois batteries du régiment d’artillerie de la marine) écrasèrent sous leurs boulets et leurs bombes la forteresse russe, qui capitula.
En Italie, dans la guerre de mouvement de 1859, le matériel en bronze modèle 1858, rayé et se chargeant par la bouche, montre une nette supériorité sur l’artillerie lisse des Autrichiens. Les canons français déciment les formations denses de l’infanterie adverse, immobiles ou manœuvrant lentement, qui sont ensuite abordées à la baïonnette par notre infanterie. Celle-ci n’a pas eu à subir de tirs dangereux des canons ennemis. Seuls les fuséens autrichiens obtiendront un succès local, près de Magenta, en infligeant, à courte portée, des pertes importantes à une colonne d’un régiment de la Garde impériale.
Au Mexique, il n’y eut pas de batailles rangées, mais il y eut un grand nombre de combats et un siège, celui de Puebla.
Il fallut porter les pièces de siège et les munitions de Vera-Cruz à Puebla, sur plus de 200 kilomètres d’une route difficile, coupée de ravins aux ponts détruits, exposée aux embuscades. La compagnie de Légion étrangère du capitaine Danjou avait pour mission d’ouvrir la route à un important convoi d’artillerie de siège montant sur Puebla. Son glorieux sacrifice à Camerone, le 30 avril 1863, permit à ce convoi de parvenir intact à destination. Deux semaines plus tard Puebla capitula.