而到了宋真宗之时，除了火箭，宋人又发明了霹雳火球、火蒺藜等火器。在《武经总要》中记载了这几样火器的用法。霹雳火球、火蒺藜是靠人力手抛掷的火器，外形有些类似现代的手雷，它们的基本构造是把铁钉、沥青、砒霜等各种杀伤物用纸或麻捏合，外层用黑火药包裹，最外层裹上松脂，用爆炸后的碎片和燃烧产生的毒烟对敌人进行杀伤。但这些火器只可用于守城或者混战，对攻城的作用有限，于是在此基础上，宋人又发明了一种可用以攻城的火器——震天雷。
震天雷乃是用生铁打造外壳，里面塞满火药，点燃后利用投石车甩向城头，一旦爆炸，生铁碎屑四散纷飞，可以击穿甲胄，杀伤守军，乃是攻城第一大杀器。《水浒传》中地轴星轰天雷凌振便擅使这种火器，号称“天下第一火炮手”，其实这里说的火炮并非我们现代所见的那种由基座、炮膛、炮弹等组合而成的火炮，只是指这种火器。《水浒传》中说凌振的火炮可打十四五里远，其实极为夸大，但以投石机的力量，扔个数里远却是可以做到的。
因此李纲一见对方推出震天雷，心中大惊，连忙吩咐守城军士小心，同时又命己方炮手也将震天雷瞄准金兵大营处。
此时完颜宗望一声令下，金军炮手点燃炮弹，投石机一甩，便是数颗炮弹向城头飞去，方一落地，便“轰”地一声爆炸开来，将守城军士炸翻，顿时丢了性命。李纲此时也已经准备好火炮，也是数枚炮弹飞向金军阵中，将其炸得人仰马翻。
借在火炮弓箭之威，金兵再次开始向城头攀爬，正爬着，突然头上垂下数条绳索来。金兵纳闷，莫非城中有内应不成？竟然将绳索坠下。于是不及细想，便伸手去抓。突然一道火蛇顺绳而下，数滴火油落在身上，顿时将其烧得皮开肉绽。
原来这些绳索都是浸过火油的，遇火即燃，而且向下滴落，落在人身上，便将人点着，变成一个火人，落在云梯上更是立即火势熊熊，将云梯化作灰烬。一眨眼，便见股股浓烟腾空而起，道道火蛇在汴京城墙上肆意蔓延，金兵制造的云梯在烈火中哔剥作响，无数金兵化作火人。于是大批云梯化为焦炭，金兵失去了重要的攻城工具，只好收兵回营。
就这样，宋金两军火炮对射，城墙上轮番厮杀，互有伤亡，但总体来说，宋军占据高城之利，将金军阻住，一连数日难以破城。
眼见一连数日攻不下汴京，完颜宗望召集麾下众将议事，说道：“原以为东京城也如其它州县一般望风而降，吾等不费吹灰之力便可取了南朝江山，却不想此处军民如此齐心，李纲守城又颇有章法，急切之间难以攻下。想必此时各处军马也已经收到东京被围的消息，只怕不日便有勤王之师来到，到时东京城内外呼应，该当如何？”
众将听了议论纷纷，却也商讨不出破城良策，半晌之后，兀术闪身出来，说道：“禀兄长，这东京城城坚炮利，我军一连数日攻打，已经折损近万精兵，然而却一无所获。正如兄长所言，各处勤王之师一旦来到，反令我军被动。不如遣使求和，一探南朝君臣虚实，若是南朝皇帝不肯和议，我等便回兵与粘罕元帅一同取了太原府便罢。若是其肯与我等和议，便可命其割地赔款，也不令我军白走这一遭。”
完颜宗望思索良久后觉得此计可行，便写了和议书信，射入城内，等待回音。
这边守城军士捡了书信，不多时便呈到了钦宗皇帝面前，钦宗打开一看，里面写了金军围困东京，只因不忍伤了城中军民，故而暂停攻势，请南朝遣使入营议和云云。
钦宗皇帝看罢，又将书信传于众臣观看。李纲看后出班奏道：“金人数日攻城无功而返，我军上下一心，士气正盛，四周勤王之师眼看便至京师，还请陛下勿信金人之意，据城死守，待援军来至，则金人之危立解！”
钦宗皇帝还未说话，便有李邦彦说道：“金人连克数州，其锋难挡，这数日轮番攻城，我军民损伤不小，而勤王之师现在何处仍未可知，城中兵弱将寡，只怕难以久守，不若趁此时机与金人和议，当为上策。”
钦宗皇帝这一连数日被城头炮声惊得早就六神无主，此刻听到金人打算和议，已然心动，于是便命员外郎郑望之出城与金军计议。李纲还待要奏，却被钦宗皇帝以眼神阻止，只得看着郑望之领命而去。
郑望之坐着竹篮坠到城下，被巡城金兵拿住，送到大营中，郑望之说自己乃是钦宗派来和谈使者，于是完颜宗望便派手下吴孝民前去与他相谈。