1875年年3月19日，张作霖生于辽宁海城县驾掌寺村。幼时家中贫困，曾卖过包子，学过兽医，在清军中当过兵，参加甲午战事， 后来落草为寇，又经收编为团练，辛亥革命时，升到左路巡防队统领，驻郑家屯，后又将他调到洪南，离沈阳只有数百里。
沈阳兵工厂的正式名称为奉天军械厂，东三省兵工厂，奉天造兵所及兵工署第90工厂。沈阳兵工厂为1946年3月至11月间短暂名称，以此为通称。1897年8月3日吉林将军延茂函户部，不能为奉天制造军火。11月29日户部拟准奉天设局自造军火。12月5日奉旨依议。盛京将军依克唐阿奉旨成立奉天机器局，1899年六月开工，并未制造军火。只是铸造银元。
张作霖由于得到了东三省总督的赵尔巽的信任，不断攀升。在袁世凯死后，张作霖就把袁世凯所任命的奉天督军兼节制吉黑两省军务的段芝贵逼出东北，获得了盛武将军督理奉天军务兼巡按使的职务。随后，他又以武力迫使吉林督军孟思远下台，黑龙江的督军也由他的亲信担任，终于把东三省的军政大权抓到手。
1921年左右， 张作霖在造币厂（原奉天机器局）内设立修械及制造枪弹工厂。称为奉天军械厂。由丁超任厂长。
1922年4月张作霖的奉军为直系军阀打败，退出关外。他接受张学良的建议，整军经武，大力整顿奉军。
奉天军械厂改为东三省兵工厂。在沈阳市大东边门外，重新辟建筑枪，炮弹，炮等三厂，由丹麦商家文德（Winther）公司承建，并派技师克力敦尔弥驻厂指导安装。并于库房西侧，修筑站台，铺设铁轨，火车可直通厂内。
陶治平担任督办。其经费来自东北边防司令长官公署，依年度预算拨发， 不足时追加。
1923年韩麟春任总办，增加会办一职，由翁之麟担任。增建枪弹，炮弹二厂。所有机器购自日本，并聘请日本技师，担任设计指导。并增建炼钢厂，机器厂，锅炉房，水塔，蒸气及水道等设备。韩麟春毕业于日本士官学校，据说13式步枪的防尘盖是由他设计，因此该枪有称之为『韩氏七九步枪』，或『韩麟春造』者。
1924年改总办为督办，由杨宇霆兼任，一直至1929年杨被张学良所杀为止。开始生产13式79步枪，主要仿造自捷克毛瑟98/22式步枪。但是有一些不同的地方，最大的差异是枪栓的构造。
主要差别是橄榄状的拉柄头，枪栓内的撞针部，采用内部弹簧的设计，这个设计最有名的是日制38步枪，定型于1906年。 中国很早就采购日本的38步枪。1922年时，张作霖曾以一百万元的代价买下日本在海参崴的一个军火库，其中包括了步枪，弹药，炸弹等。 因此设计上受到日本的影响并不奇怪。当时枪厂的外籍技师为日本人佐藤勇之助，是日本士官学校及炮工学校毕业。另外有人指出，奥地利在1917年曾设计过一模一样枪栓，后来经过改进，在1931年生产称为M31a，也有防尘盖。因此这个设计到底是谁抄谁，没有定论。另一方面，东三省兵工厂中的其它外籍技师很多，各国都有，大家各自贡献一些所学也有可能。例如总顾问白兴就是奥国人，毕业于奥国格兰斯工科大学。其它13式的特征，像使用两段式枪托，枪匣上的两个减压孔，就完全是日式步枪的设计了。13式在国内又称为辽造98步枪。起初月产400枝。
