В 1859 году Пятов предложил также способ цементации броневых плит, т. е. насыщения тонкого поверхностного слоя плит углеродом для увеличения его твердости при сохранении вязкости тыльной стороны. Предложенный Пятовым способ в основном совпадает с современными способами цементации брони. Цементированная броня показала хорошие свойства — плита толщиной 260 мм не пробивалась снарядом калибра 210 мм (данные 90-х годов прошлого века). За границей цементацию брони применили лишь через 30 лет после Пятова.
В своих "Воспоминаниях и очерках" академик А. Н Крылов рассказывает, что на броненосце Александр III "...броня была собрана не просто впритык, плита к плите, а на шпонках, сечением в двойной ласточкин хвост; для этого на броневом (Мариупольском) заводе был построен прочный и вполне точный шаблон той части борта корабля, к которому должна была прилегать броня, которая пригонялась, таким образом, вполне точно, плита к плите, без малейших щелей и уступов, неизбежных при обычной установке". По свидетельству А. Н. Крылова, соединения брони, примененные на броненосце Александр III, превосходили по своему качеству способы соединения броневых деталей, применявшиеся в иностранном кораблестроении периода первой мировой войны.
Главным образом потребности именно военно-морского флота обусловили развертывание российского бронепроизводства, а русское кораблестроение способствовало накоплению огромного опыта создания броневых конструкций и отработке способов соединения броневых деталей.
До первой мировой войны и в зарубежных странах развитие броневой защиты обусловливалось преимущественно потребностями военно-морских флотов. В 1855 году в боевых действиях были задействованы плавучие батареи, имевшие железную броню.
С 1859 по 1881 год наблюдается повсеместное применение железной брони для кораблей военно-морского флота. Первый бронированный железный корабль появился в Англии в 1861 году. Толщина его брони достигала 114 мм. После появления в 1866 году закаленных бронебойных снарядов быстро увеличивается рост толщины брони, и уже в 1881 году на некоторых кораблях применяют броню толщиной 605 мм.
Чрезмерное возрастание массы судов при применении железной брони заставило перейти к стали. Этому способствовали и успехи металлургической промышленности. Первые стальные плиты были испытаны в 1875 году.
С 1876 года броню начали изготовлять из высокоуглеродистой стали. По сравнению с мягкой броней ее снарядостойкость была выше примерно на 30%. Однако большое содержание углерода делало броню хрупкой - она растрескивалась при попадании снаряда.
В 1877 году была изобретена двухслойная углеродистая броня: наружный стальной лист, составляющий примерно одну треть всей толщины брони, опирался на мягкий стальной лист - "подушку". Чугунные снаряды, применявшиеся в то время для обстрела брони, раскалывались, не нанося ей повреждений. По сравнению с однослойной железной броней двухслойная имела повышенную на 50% снарядостойкость. Однако, когда появился стальной снаряд, двухслойная броня уже не могла противостоять ему. В этом же году французская фирма "Шнейдер-Крезо" изготовила броню из мягкой литой стали.
С 1891 года начинают применять никелевую броню, содержащую около 7% никеля. Однородная (однослойная) никелевая броня превосходила по снарядостойкости двухслойную углеродистую броню на 20 - 30% и не разрушалась при обстреле стальными снарядами.
В 1892 году Крупп получил броню из легированной стали.
В 1894 году начинают изготовлять цементированную односторонне закаленную броню из хромоникелемолибденовой стали. Эта броня имела твердый лицевой слой и мягкую вязкую тыльную сторону. По своим свойствам она превосходила все ранее известные виды брони.
Таким образом, в 90-х годах был осуществлен переход на стальную броню.
Бронирование сухопутных повозок стало применяться значительно позднее бронирования морских и речных судов. Годом возникновения танковой брони можно считать 1900, когда впервые во время англо-бурской войны полковник английской армии Темплер предложил бронировать повозки, предназначавшиеся для транспортировки английских частей с южного побережья Африки в глубь материка. Три повозки, паровой автомобиль-тягач и два 150-мм артиллерийских орудия составляли безрельсовый блиндированный поезд, который был защищен листовой 6,3-мм хромо-никелевой сталью, не пробивавшейся пулями маузеровских ружей даже на расстоянии 6 м.
До появления танков и бронеавтомобилей противопульная броня применялась для щитов артиллерийских орудий и станковых пулеметов.
В 1915 - 1916 годах в России для бронеавтомобилей выпускалась броня, которая согласно техническим требованиям должна была защищать от остроконечных пуль при толщине 8 мм на всех дистанциях, а при толщине 7 мм на дистанции в 50 шагов. При испытании брони допускался обстрел готовых бронеавтомобилей. Русские заводы успешно справлялись с этими требованиями и поставляли заказчикам отличную броню.
Иначе обстояло дело с английскими фирмами, которые строили заказанные русским военным ведомством бронеавтомобили. Так, например, 7-миллиметровая броня, поставлявшаяся в 1915 - 1916 годах фирмой "Остин", пробивалась ружейными пулями с дистанции в 70 шагов. Поэтому англичане начали ставить 8 мм броневые листы вместо 7 мм, чтобы обеспечить выполнение технических требований. Кроме того, английские фирмы не соглашались на обстрел в упор готовых бронеавтомобилей, хотя их броня должна была обеспечить выполнение этого требования.