Ничто не свидетельствует о том, что первое орудие Гатлинга, прототипом которого стала пушка, продемонстрированная в Индианаполисе осенью 1862 г., было в целом лучше, чем какое-либо орудие его конкурентов, и только с применением биметаллического патрона с более или менее заостренной впрессованной в него пулей и капсюлем, который вставлялся в патрон при изготовлении, Гатлингу удалось достичь дальнейшего прогресса. Такие патроны были созданы в период с 1856 по 1860 г., но они не нашли широкого применения еще в течение нескольких лет, до тех пор пока полковник Э. М. Боксер не добавил в 1866 г. центральнорасположенный капсюль (пройдет еще пять лет до того момента, как патроны Боксера, представляющие собой изготовленные из проволоки медные трубочки, прикрепленные к железному основанию, получат одобрение Гатлинга).
Одним из достоинств бумажных патронов было то, что они практически полностью сгорали вместе с зарядом, который в них содержался; медные же, а позднее латунные гильзы патрона приходилось удалять из патронника после произведенного выстрела. Чтобы облегчить удаление, их снабжали ободком у основания, который позволял захватить гильзу с помощью специального вытаскивающего устройства; производилось множество самых разнообразных механизмов для удаления гильзы. Наилучшим решением стало затворное приспособление, которому вскоре предстояло стать действительно универсальным для винтовок: оно удаляло отстрелянную гильзу и загружало следующий патрон из магазина посредством единого движения «назад-вперед».
Гениальность Гатлинга заключалась в том, что он принял это простое решение и адаптировал его к вращающемуся механизму своего пулемета. Фактически он полностью изменил конструкцию своего орудия, поняв, что может объединить ствол и патронник вместе, смонтировать группу стволов на оси вокруг центрального стержня и поворачивать все это вместе, таким образом разрешив проблему центровки, с чем он столкнулся при повороте загруженного многокамерного цилиндра, который оказалось достаточно сложно совместить со стволом. Простой фиксированный эксцентрик двигал болты в каждой каморе назад (на пути вверх от «шестичасовой» позиции, с которой происходил выстрел) и снова вперед (на пути вниз от «двенадцатичасовой» позиции, где к этому времени опустевшая камора вновь заполнялась, выброс израсходованной гильзы заканчивался примерно около «десятичасовой» позиции), в то время как оператор поворачивал ручку, чтобы вращать ствольнокаморный узел. Проще и придумать было нельзя, а работало такое устройство, как правило, идеально. Два года спустя доктор Гатлинг заявил без ложной скромности и не погрешив против истины:
