諾貝爾發明的「明星」炸藥主要包括：「諾貝爾專利炸藥」 （1863年）→ 硝化甘油炸藥（1864年）→ 雷管（1865年）→ 達那炸藥（1866年）→ 爆炸膠（1875年）→ 混合無煙炸藥 或 「諾貝爾炸藥」，亦稱 C.89（1887年）→ 改進型無煙火藥（1896年）
一、發明的第一個炸藥-「諾貝爾專利炸藥」
1863 年，在60多歲父親小伊曼紐爾的召喚下，30歲的諾貝爾離開了生活21 年之久的聖彼得堡，回到瑞典斯德哥爾摩市郊的海倫涅堡，父子倆開始攜手研究硝化甘油炸藥。諾貝爾與父親研究炸藥的思路正好相反，他把硝化甘油作為爆炸物的主體，黑色火藥僅僅看作引爆的輔助因子，最終發明了具有劃時代意義的「諾貝爾專利炸藥」和引爆裝置。
其實早在諾貝爾回瑞典的頭一年，父親小伊曼紐爾就按照硝化甘油的發明人-義大利化學家索布雷洛的方法，生產了硝化甘油。但是小伊曼紐爾的研究思路是以黑色火藥作為爆炸物的主體，硝化甘油僅僅看作引爆的輔助因子。他在黑色火藥中摻入10% 的硝化甘油，發明了一種威力很大的「強力炸藥」，但是，這種炸藥很容易自發爆炸，引爆難以控制，因此無法使用，實驗失敗。
這個世界的事情往往是風險與成功並存，幸福與災禍交織的。關於諾貝爾發明「諾貝爾專利炸藥」坊間流傳著這樣一個故事：話說回到斯德哥爾摩的諾貝爾按照自己的想法進行了一次又一次實驗。不知不覺，實驗已經做了50次。有一天，諾貝爾正在實驗室繼續他的研究，突然一聲巨響，實驗室內外濃煙滾滾，屋內的柜子、書架、桌臺等全被拋向天空。人們聞聲趕來，驚慌地叫喊：「諾貝爾完了！諾貝爾完了！」可是，不一會兒，有個人從煙霧瀰漫的瓦礫堆中爬了出來，他滿身灰塵、鮮血淋漓，沒錯，是諾貝爾，大家驚喜萬分，立馬要送他去住院。但是諾貝爾只是用滿是血汙的手拍拍破碎的工作服，並高興地狂呼：我成功了!我成功了！
我相信上述場景應該是經過藝術加工過的，但是仍從一個側面說明諾貝爾的這一具有劃時代意義發明「諾貝爾專利炸藥」是他不顧個人安危，經過幾十次實驗、刻苦研究的結果，得來不易，體現了諾貝爾在發明炸藥過程中的執著和無畏精神。
根據 1864 年和 1865 年登記的專利權表明，「諾貝爾專利炸藥」的最初組成方式是這樣的：液態硝化甘油裝在一個金屬管或其他密閉的筒狀物內，在這種密閉容器內，放進－個裝有黑色火藥的小木管，再從小木管的蓋子上塞入一根導火線。點燃導火線， 使小木管內的黑色火藥爆炸，最後引爆整個炸藥。
1847年，硝酸甘油由義大利都靈大學的阿斯卡尼奧·索布雷羅（1812- 1888）發明，是將防水的甘油滲透到濃縮硝酸和濃縮硫酸的冷混合體中製成的，分子式為C3H503 (N02)3。安全製造硝化甘油的方法一般是將預熱到40-60℃的甘油緩緩加人盛有硝一硫混酸的反應器內，待反應完畢，將反應液倒人水槽，硝化甘油沉人水底，然後加以洗滌、精製，就得到了較純淨的硝化甘油。但是，在一次實驗過程中意外發生了：粘性的硝酸甘油發生了爆炸，索布雷羅的實驗室全部被炸毀，他的手和臉部都被炸得鮮血淋漓，險些斷送了性命，此後，他便停止了實驗。科學家們也就知道了硝化甘油猛烈的爆炸性，稱其為「爆炸甘」，由於硝化甘油在生產和處理方面都有危險，同時也由於無可控的引爆方法，幾乎沒有人再去研究它如何用作炸藥。
1855年，諾貝爾曾經的化學教師尼古拉˙津寧教授和藥物學教授尤裡˙特拉普有一天專門來參觀諾貝爾父親的工廠，帶著一小瓶硝化甘油的津寧教授還給諾貝爾父子演示了硝化甘油的爆炸性：他往鐵板上倒了一小滴硝化甘油，用火點了一下，硝化甘油便 「呼」 地一聲，燃燒了起來。然後又往鐵板上倒了一滴，用鐵錘輕輕地砸了一下，在這－瞬間，只聽得「啪啪」幾聲，猛烈的爆炸發生了，這些給諾貝爾父子留下了深刻的印象。諾貝爾父子深信硝化甘油具有偉大的前途。不過那時津寧教授認為硝化甘油是一種理想的引爆材料，而不是認為能作為炸藥的主體。但是諾貝爾想讓硝化甘油作為爆炸的主體。
經過研究，諾貝爾發現要硝化甘油爆炸，必需把它加熱到爆炸點或以重力擊發。而為了控制硝化甘油的爆炸，首先就必需發明引爆物。所以諾貝爾在接下來的研究中，首先解決了引爆物的問題，發明了雷汞雷管，使安全引爆硝化甘油成為可能，就能使硝化甘油安全地使用於礦山、隧道的爆破工程。
諾貝爾的這條徵服硝化甘油液態炸藥的發明之路充滿了荊棘，甚至是生命的代價。1864年，海倫涅堡硝化甘油試驗車間意外爆炸，讓諾貝爾失去年僅21歲的小弟弟埃米爾，全家人陷入了巨大的悲痛中，緊接著工廠關閉、無數的責難、債臺高築，諾貝爾面臨了人生中的第一個巨大危機，但是他忍住了巨大的悲痛，沒有任何東西能使諾貝爾放棄對硝化甘油的研究。諾貝爾靠著自己的堅忍不拔和毅力，最終讓生產的硝化甘油炸藥取得了瑞典國家鐵路建設局的信任，並得到了硝化甘油炸藥應用的正式批准，後來還在溫特維肯建立了全世界第－座硝化甘油工廠，後來還將業務拓展到了德國、美國、義大利、法國和英國等國家，建立了硝化甘油工廠，迎來了事業的曙光。
諾貝爾多年來的辛勤努力，終於有了結果。曾經一度被視為可怕的危險物品，現已成為賜福人類的大功臣。硝化甘油炸藥用途之廣難以盡述，像隧道工程、開發鐵路、挖掘運河、開山闢地、鋪路架橋等等，都需要它。
諾貝爾從來都記得硝化甘油在他的發明與成功中是極為重要的，他後來還高薪聘請了硝化甘油的發現者阿斯卡尼奧·索布雷羅在他的瑞士一義大利公司裡當顧問，直到他於1888年去世。1879年，在的義大利阿維利亞諾的工廠裡，這也是索布雷羅的故鄉，諾貝爾還為阿斯卡尼奧樹立了一座半身像，以褒獎索布雷羅發現硝化甘油的重要貢獻。
1865年，諾貝爾運用雷酸汞具有稍經打擊或震動立即爆炸的敏感特性，製成了引爆裝配-雷汞雷管。通過這種所謂爆炸管的發明，「原始點火原理」被應用到爆炸物技術方面，正是這個原理，使得硝化甘油能被有效利用，並為其能成為獨立爆炸物的烈性炸藥變成現實。硝化甘油炸藥就能安全地使用於礦山、隧道的爆破工程。有學者認為，諾貝爾發明雷管的重要性超過其之後發明的黃色炸藥，這項成就是自發明火藥以來，在爆炸科學方面最偉大的進展。雷管引爆的方法雖然有多種改良，但其基本原理被沿用至今。
雖然前面諾貝爾徵服了硝化甘油炸藥，但是這種油狀的液態炸藥在儲存和運輸的過程中總會因為人們的疏忽大意、漫不經心等出現防不勝防的安全隱患。
1866年，他在德國漢堡的克魯梅爾工廠發生大爆炸，毀於一旦，正在美國考察的諾貝爾，匆匆趕回德國。仔細回想起來，克魯梅爾工廠的爆炸，似乎也是一件意料之中的事。人們開始接觸硝化甘油時，是小心謹慎的。可是接觸多了，大家便習以為常，警惕性自然放鬆了。時間一長，見怪不怪了。有的搬運工人，甚至把滲漏出來的硝化甘油，當成普通的油， 注入到車軸裡面，或者當擦皮鞋的油使用。到了冬天，硝化甘油凍結成固體狀，有的人用鐵棍子去砸它，有的人還把它摻在燈油裡用來取暖。如果是熟知硝化甘油性能的人，聽到這些一定會感到毛骨悚然。這樣的做法，必然會釀成爆炸事故。克魯梅爾工廠的爆炸給諾貝爾帶來的是命運的抉擇：是承認失敗，收拾攤子；還是改進技術，作出新的發明。諾貝爾毅然選擇了後者：一切從零開始，反敗為勝，終將取得事業的成功。克魯梅爾工廠的爆炸也是一帖清醒劑，促使諾貝爾下決心把思路轉向固態火藥。
在克魯梅爾工廠的爆炸後的廢墟上，諾貝爾重建了一個簡陋的小型實驗室。他在實驗室裡安置了鋪蓋，便夜以繼日地開始了緊張的實驗工作。他首先考慮到，為了便於運輸和安全操作，應該把液態的硝化甘油製成固態，他的設計思路是這樣的：如果把硝化甘油吸入到多孔的非爆炸性物質的孔穴內，而且這種物質又不影晌硝化甘油的化學性能。他用紙、紙漿、木屑、磚屑、炭粉、石膏粉、幹粘土等各種東西，做過無數次實驗，但效果都不理想。最後，他才想到了－種天然的礦物質-硅藻土，它是硅藻的細胞壁沉積而成的生物化學沉積巖，呈淺黃色或淺灰色，質軟而輕，多孔，易磨成粉末，具有極強的吸收能力。後來諾貝爾經過反覆實驗後，獲得了比較合理的配方：三份硝化甘油加一份經過煅燒和篩選的硅藻土。按照這種配方，製成了硝化甘油和硅藻土合為一體的固體火藥。這種硅藻土硝化甘油炸藥的可塑性很好，諾貝爾把它做成棒狀，直接放入炮眼內，用雷管引爆後爆破成功。它的爆破力要比純硝化甘油低四分之一，但是仍然比普通黑色火藥高四倍。諾貝爾把它稱為「黃色炸藥」，這是一種安全炸藥，不會因為震動、撞擊、加溫而自發地引起令人震驚的爆炸，吸附硝化甘油的硅藻土呈軟塊狀，可以方便地成型和包裝，運輸方便安全，這使人們對諾貝爾的炸藥的安全性和爆炸效能完全解除了疑慮。對於如何發現黃色炸藥的，諾貝爾這樣自述到：「引起我注意用硅藻土來製造黃色炸藥的原因，是當它乾燥後的膨脹體積，當然經過試驗具有很大的多孔性。因此，黃色炸藥並不是偶然出現的，而是從一開始我就看到這種流體炸藥的不利方面，並且著手找尋一種克服這一缺點的方法。」硅藻土炸藥的發現，既不是突如其來的事， 也不是浪漫的偶合，而是象諾貝爾所有的發明一樣，說得更恰當一點，是堅持研究與勤奮勢力的結果。諾貝爾終於反敗為勝，取得事業的成功。
1867年，諾貝爾為這種新型爆炸物申請了專利權，並給這種炸藥取名為「達那炸藥」，「達那」一詞在希臘語中是 「強力」的意思。「達那炸藥」的名字，在世界各地不脛而走。以前曾經對硝化甘油懷有恐懼感的人，曾經指責、反對諾貝爾的人，都改變了看法，稱他是「一位不向任何艱難困苦低頭的青年發明家」。1868年，瑞典皇家科學院還授予了諾貝爾萊特斯德特金質獎章，「表彰他作出了達那炸藥這樣一種更為實用的發明」。萊特斯德特金質獎章是專門用來表彰那些「在藝術、文學或科學領域出現的傑出成就，以及那些對人類有實用價值的重要發現和發明」。
在攻破了硝化甘油的安全性問題後，諾貝爾又開始了對舊炸藥較低的爆炸力進行改良的徵途。諾貝爾很早就想用硝化甘油和火棉相混合的辦法，在他的第1次獲得的硝化甘油發明專利權註冊裡就曾提到這一點。但普通火棉對消化甘油的吸收能力，被證明是微不足道的，他也沒有設法去搞一種火棉溶液加進份量相宜的硝化甘油裡。
話說1875年的一天，諾貝爾在實驗室繼續做著實驗。一不小心，他被割破了手指，專心於思考實驗的他隨手竟用火棉把傷指敷了起來。結果到了半夜，疼痛的手指使他久久不能入眠，於是就接著思考：「如何使火棉和硝化甘油這兩種威力最大的炸藥，適合地混合起來？」凌晨4點鐘，他突然想到了－種可能成功的方法，於是他連忙起床跑到實驗室，將想到方法迅速付諸於實驗。當他的助手費倫巴赫早晨來到實驗室時，諾貝爾完成了第一份爆炸膠的實驗了。此後，諾貝爾和費倫巴赫冒著巨大的危險，總共進行了250多次試驗，從各個方面加以論證。接著，又在諾貝爾的四家工廠，藉助利德貝克製造的設備，對這種新型炸藥作了擴大試驗，爆炸膠的發明絕不是什麼僥倖的發明。
這就是諾貝爾將一定質量的膠狀硝化纖維素（火棉）溶液混合進硝化甘油裡創造出的「爆炸膠」，這種膠質炸藥在科學技術界受到了普遍的重視，科學家和工程師對此興趣很大，因為它被證明是一種在各方面都理想的新型炸藥：它不僅比純硝化甘油的爆炸力要大，而且耐衝擊，具有強大的抗溼抗火性能，尤其適合於水下爆破。它更加安全，既可以在熱輥子間碾壓，也可以在熱氣下壓製成條繩狀。它的生產成本也比較低。就連當年極力反對諾貝爾的 「英國最出色的火棉研究者」 埃布爾教授，也不得不在公開場合下宣布：「諾貝爾的爆炸膠是己知炸藥中各方面最為圓滿的－種。」但是爆炸膠唯一的缺點就是爆炸時產生的煙霧。
諾貝爾在已經取得的成績面前沒有止步，當他得知無煙火藥的優越性後，又開始投入到混合無煙火藥的研製。
1879 年，諾貝爾在巴黎郊外的塞夫朗-利夫裡實驗室，開始了無煙火藥的研究。他從塞璐珞著手。塞璐珞是利用含氮量低的硝酸纖維素和樟腦之類的增塑劑經加工而製成的塑料。它容易著火，通常用來製造日用品、桌球和玩具等。諾貝爾認為，塞璐珞一般都含有硝化棉，硝化棉的含量約佔塞璐珞總量的2/3。但是由於含有增塑劑樟腦，且塞璐珞的密度又很大，即使將它做成細粒狀，塞璐珞的燃燒速度仍然太慢，而不適合作為子彈的推進力。接著，他考慮到，如果用硝化甘油全部或部分地取代樟腦，則有可能產生一種這樣的塞璐珞：它具有足以形成顆粒狀的必需密度，將它用來代替黑色火藥，裝填在火器內，它就會以適中的燃燒速度進行燃燒。諾貝爾的實驗結果表明，塞璐珞比黑色火藥具有更多的優點。它可以產生巨大的推動力，不會留下任何沉渣，而且幾乎不產生煙霧。經過了8年的研究，1887年，諾貝爾終於確定了組方：同等分量的硝化甘油和可溶性硝化纖維素，再加上10%的樟腦。諾貝爾給這種新型的炸藥取名為：混合無煙火藥。或 「諾貝爾炸藥」，亦稱 C. 89。
這種無煙炸藥能緩和地燃燒，但卻比黑色火藥具有產生的力量巨大，不留下任何渣滓，是無煙或非常接近於無煙，還可以無限期地儲存，並且便宜。這一次的新發明被認為是最傑出的，因為這種新型炸藥在真正意義上講是不會引起爆炸的。除非在密集的巖層中，它可以用幾乎是數學般的準確性來點火燃燒。
1889年，混合無煙火藥最早為義大利政府接納，諾貝爾在義大利的阿維利亞納的工廠裡建了一個專門生產混合無煙火藥的車間，因為義大利政府想要取得無煙炸藥的生產權，所以此後不久，諾貝爾將這項專利轉讓給了義大利政府。結果，這一決定觸犯了法國火藥壟斷當局的一些有權勢的人物。他們長期以來，對諾貝爾在法國的槍彈火藥實驗就懷有惡意，尤其是把諾貝爾的混合無煙火藥視為維埃耶火藥極危險的競爭對手。法國新聞界開始猛烈抨擊諾貝爾，指控他把混合無煙火藥的專利賣給了義大利政府，從而有損法國的利益。甚至有法國的極端報紙捏造事實，誹謗諾貝爾設在巴黎附近的塞夫朗－利夫裡實驗室監視由「火藥與硝石管理局」 主辦的實驗研究所，因為在那裡，當時正在試驗著由維埃耶發明的無煙火藥，而這種火藥是用於加強法國軍隊裝備的。接著，他被公開指控為犯有不亞於間諜罪的罪行。他的實驗室遭到警察的搜查，並且被查封。他用來測試來福槍和加農炮動力的射擊實驗場也被關閉。此外，他在法國翁夫勒爾達那炸藥工廣的混合無煙火藥生產車間也被迫停產，而且那些已經製成的實驗產品也被當局沒收。諾貝爾此時預感到，如果繼續在法國地面上進行他的實驗，勢必會受到監禁的危險，所以1891年，諾貝爾離開了生活了18年之久的巴黎，移居到了義大利的聖雷羅。
諾貝爾在發明混合無煙火藥的基礎上，又作了許多改進。主要是從兩個方面改進了火藥的消耗：通過機械學方面的改進，將火藥製成許多小火藥丸，從而使火藥在燃燒過程中的表面積得以增加。其次，將單個小火藥丸的組成層次，按照燃燒速度的大小，由內向外排列， 從化學上看，這樣做可以提高火藥持續燃燒的效果。經過改進後的火藥，在它燃燒時，便可引發一種遞增的前進動力，以維持射彈沿著炮膛運動的推動力。這樣，射彈離開炮口瞬間的初速度增大，而炮膛內的最大壓力又不會增加，結果提高了總發射效果。