Исполняя обязанности генерал-фельдцейхмейстера, Я.В. Брюс вникал во все процессы производства материальной части артиллерии, неукоснительно требуя единообразия в изготовлении не только орудий и снарядов, но также и лафетов, станков и даже колес к ним. Образцовые варианты их хранились в Приказе артиллерии. Те же требования он предъявлял и к производству стрелкового оружия. С принятием на вооружение в 1715 году штатных образцов ружей и пистолетов были введены и контрольноизмерительные инструменты. Для соблюдения точности калибра – медный эталонный цилиндр. Контроль за длиной стволов пехотных ружей и драгунских пистолетов осуществлялся при помощи деревянных шаблонов с печатью самого генерал-фельдцейхмейстера.
Я.В. Брюс принимал активное участие в разработке новых образцов вооружения. Известны его опыты над различными формами зарядных камор, в том числе и над вариантами так называемых «бутель-камор», приведшие к проекту конической каморы для гаубицы с длиной ствола в 10 калибров, т. е. удлиненной, что дало основание некоторым историкам материальной части артиллерии считать ее прообразом единорогов.
Опыты велись и с целью увеличения дальности стрельбы из орудий (гаубиц и мортир), в боекомплект которых входили разрывные снаряды.
Для повышения огневой мощи пехотных и драгунских полков с 1705 года разрабатываются различные варианты ручных мортирок. Брюс постоянно наблюдает за ходом этих работ, требуя, чтобы приклад «мортирца» был как у фузей для удобства стрельбы из него.
Приказ артиллерии стал преемником Пушкарского приказа. Наиболее вероятной датой образования Приказа артиллерии следует считать 26 июня 1701 года, когда во Вседневной книге Пушкарского приказа впервые официально упоминается Приказ артиллерии.
Личный состав приказа состоял из дьяков и подьячих. Подьячие разделялись на три категории – старых, средних и молодых, каждый из них возглавлял тот или иной отдел (повытье). Кроме них, в распоряжении приказа были так называемые «царедворцы» – стольники, дворяне, стряпчие, жильцы, которые выполняли отдельные поручения. Денежной казной ведали бурмистры, а учетом и расходом артиллерийских припасов – целовальники. До 1712 года, по-видимому, никакого постоянного штата приказа не было, так как число его членов в разные годы было непостоянным. По штату 1712 года было определено иметь в приказе артиллерии одного дьяка и 24 подьячих.