Співпраця Зініна з молодим інженером-артилеристом В. Ф. Петрушевським призвела до вирішення проблеми отримання сильної вибухової речовини — нітрогліцерину. Зінін розробив найпрогресивніший метод синтезу нітрогліцерину з гліцерину використанням концентрованої азотної кислоти, за низької температури і т. д. Коли 1853 року об'єднана англо-французько-турецька армія висадилася в Криму й війна набула затяжного характеру, Зінін зробив усе, щоб російська армія мала на озброєнні найсильніші вибухові речовини. Він запропонував начиняти нітрогліцерином гранати (1854), розробив спосіб отримання великих кількостей нітрогліцерину й спосіб його підривання. Проте його пропозиції не були реалізовані артилерійським відомством. Лише в 1863—1867 нітрогліцерин почали успішно застосовувати для підземних і підводних вибухів.