В 1850 году подпоручик Горлов был выпущен из офицерских классов Михайловского артиллерийского училища и определен в конно-артиллерийскую бригаду. Однако прослужил он в бригаде недолго. Его научные способности, знания артиллерийского дела были по достоинству оценены: Горлова принимают на службу в Военно-ученый совет, назначают на должность помощника ученого секретаря артиллерийского отделения.
Семь лет Александр проходил в помощниках. Однако это не смущает молодого офицера. Кроме исполнения своих служебных обязанностей он активно занимается наукой. Его интересуют, например, проблемы отката артиллерийского лафета во время стрельбы. И Горлов проводит опыты, в ходе которых исследует законы отката.
В 1858 году Александр Павлович становится ученым секретарем. В следующем году отделение преобразуют в Артиллерийский комитет. Ученым секретарем Арткома утвержден Горлов.
К тому времени он уже совмещает работу в комитете с преподаванием в артиллерийской академии.
В этот период Горлов время от времени выезжает в командировки как по России, так и за рубеж. В 1858 году он испытывает мортиры станка в Калуге, а в следующем году направляется за границу — в Бельгию, потом в Англию.
Дома, в заграничных командировках Александр Павлович старается разрешить сложную конструкторскую проблему: создать лафет для казнозарядной пушки.
И такой лафет для восьмидюймовой пушки был разработан и принят на вооружение русской армии. После проведенных испытаний лафеты Горлова разместили в казематах Кронштадта.
В 1865 году начинается новый этап в жизни полковника Александра Горлова. Он едет в Северо-Американские Соединенные Штаты. Цель поездки — сбор сведений о развитии артиллерии.
Сведения были успешно собраны, отчет о состоянии артиллерии в США составлен. Кроме того, Горлов привез в Россию из-за океана новые американские винтовки. Испытания этих винтовок убедительно доказали, что Соединенные Штаты по уровню стрелкового оружия оказались далеко впереди самых развитых стран Европы. В Главном артиллерийском управлении приняли решение: используя американский опыт и технологии, создать новую современную винтовку. Если эксперимент удастся, этой винтовкой перевооружить русскую армию.
В ГАУ понимали, сколь важна и ответственна эта задача. Туг нужны были люди, обладающие разносторонними качествами, как дипломатическими, военно-техническими, так и сугубо деловыми. Такими людьми оказались полковник Александр Горлов и поручик Карл Гунниус.
Карл Иванович был младше Горлова, но ко времени их командировки немало повидал и испытал. Окончив Михайловское артиллерийское училище, участвовал в боевых действиях против горцев, удостоился ордена и медали, а в 1861 году был прикомандирован к оружейной комиссии. С тех пор увлекся конструированием стрелкового оружия. Позже, по возвращении из США, он, как талантливый инженер, возглавит патронный завод.