Раздельное заряжание, когда в ствол по очереди помещали порох, пулю и пыж, очень хотелось заменить чем-то более удобным. В начале 1800-х годов в Париже в собственной мастерской Самуэль Поли занимался конструированием оригинального ружья. Это ружьё заряжалось готовыми патронами не с дула, а с казённой части - в футляре-гильзе соединились пуля, порох, пыж и капсюль.
В сентябре 1812 года он получил на своё изобретение патент. Об этом тут же стало известно императору Наполеону. Наполеон пришёл в восторг от ружья, но неудачная война с Россией, дальнейшая ссылка не позволили ему использовать новую систему в армии.
Ещё один парижский мастер-конструктор Казимир Лефоше работал над усовершенствованием ружей, которые заряжались металлическими патронами. Казимир Лефоше взял идею "переломных" ружей из XVII века. Стволы этих ружей у замочной коробки имели поперечный шарнир, на котором под действием собственной тяжести они опускались вниз - "переламывались".
В казённики стволов вкладывали бумажный патрон. Назад стволы возвращались рукой и запирались защёлкой. Конструкция не выдерживала длительной работы - разбалтывалась, пороховые газы прорывались наружу. Из такого ружья становилось опасно стрелять. Казимир Лефоше предложил более прочный затвор и новые патроны. В 1837 году он запатентовал своё изобретение и волею судьбы занял мастерскую, где раньше работал С. Поли. Сначала Казимир Лефоше писал на своих ружьях "Бывшая мастерская Поли", чтобы подчеркнуть преемственность своего изобретения и одновременно использовать ( выражаясь современной терминологией ) "раскрученный бренд".
Шпилечная система привлекла сотни оружейников, которые стали её копировать. Был даже спроектирован шпилечный револьвер. Впервые его продемонстрировал на всемирной выставке в Париже в 1853 году сын Казимира Лефоше - Евгений.
Два фактора обеспечивали успех конструкции Казимира Лефоше - запирание стволов и шпилечный патрон. У стволов снизу было два подствольных крюка, в которые заходил поворачивающийся эксцентрик. Его двигал длинный рычаг под стволами, который был "визитной карточкой" Лефоше.
Потом такое запирание использовали другие конструкторы, но название сохранилось как "затвор Лефоше". Для своих ружей Казимир Лефоше придумал оригинальный патрон. К металлической гильзе с зарядом пороха и дроби сверху приваривали брандтрубку для капсюля. Такой патрон был дорог, поэтому Лефоше предложил картонную гильзу без брандтрубки, с капсюлем внутри донышка. Из гильзы выступал стержень - шпилька, удар по ней воспламенял капсюль. Это был знаменитый шпилечный патрон Казимира Лефоше.