19世纪下半叶早期开始铁甲舰得以发展，该舰载有相当厚度的锻铁装甲。这种装甲几乎不受当时使用的圆形铸铁炮弹和最新研制的爆炸性炮弹的影响。
这个问题的第一个解决方案是由W·帕利斯泽少校爵士提出的，他用帕利斯尔式穿甲弹发明了一种硬化尖头铸铁弹头的方法。将弹丸的弹头朝下浇铸，并在铁模中形成头部，铁水突然冷却，变得非常坚硬（通过马氏体相变抵抗变形），而模具的其余部分由沙子形成，使金属缓慢冷却，使炮弹体变得坚硬（抵抗破碎）。
这些冷铁弹对锻铁装甲非常有效，但对19世纪80年代首次出现的复合装甲和钢装甲不起作用。因此，必须做出新的改变，用带有硬化点的锻钢子弹代替了帕利斯尔式穿甲弹。起初，这些锻钢炮弹是由普通碳钢制成的，但随着盾加强矛也会变得更利。

在1890年代及其后，表面硬化钢变得司空见惯，最初仅在装甲较厚的军舰上使用。为了解决这个问题，炮弹由含有镍和铬的钢锻造或铸造而成。另一个变化是在外壳的顶部引入了柔软的金属帽俄罗斯海军上将史蒂芬·马卡洛夫（Stepan Makarov）发明了所谓的“马卡洛夫弹头”。通过缓冲一些冲击力并防止装甲穿刺点在碰到装甲面或壳体破裂之前受到破坏而增加了穿透力。通过防止尖端偏离装甲面，它也可以帮助从倾斜角度穿透。

穿甲炮弹必须能承受穿透装甲板的冲击。为此设计的炮弹有一个非常坚固的弹体和一个特别硬化和成形的弹头。一个常见的添加到后来的炮弹是使用一个软环或金属帽的鼻子被称为穿透帽。这降低了撞击的初始冲击力，以防止坚硬的炮弹碎裂，同时也有助于目标装甲和穿甲弹头部之间的接触，以防止炮弹在斜视射击中弹开。理想的情况是，这些弹帽有一个钝的外形，这导致了使用一个更薄的空气动力弹帽来改善远程弹道。AP炮弹可能含有一种称为“爆破装药”的小型炸药。一些小口径AP炮弹用惰性填充物或燃烧装药代替爆破装药。

含有炸药填充物的AP炮弹最初被称为“炮弹”而不是“子弹”，区别于非HE炮弹。这在很大程度上是英国人使用的，与1877年发明的第一种类型有关，即含1.5%氦的帕利瑟贝壳。到第二次世界大战开始时，带有爆破装药的AP炮弹有时以后缀“HE”来区分；由于与已经普遍使用的更大的海军穿甲炮弹相似，所以在口径75毫米及以上的反坦克炮弹中，APHE很常见。随着战争的发展，军械的设计也在不断发展，使得阿弗的爆破装药变得越来越小，甚至不存在，尤其是在小口径炮弹中，例如只有0.2%氦填充的39号装甲粮仓。