1451년(문종 1) 문종에 의하여 발명된 화차(火車)의 한 부분이다. 문종 때 화차는 신기전기와 총통기(銃筒機) 중 하나를 화차의 수레 위에 올려놓고 사용하였다.
『국조오례서례』의 ‘병기도설(兵器圖說)’에 의하면, 신기전기의 구조는 길이 7촌5분(229.9㎜), 너비와 두께가 각각 1촌8분(55.2㎜)인 사각나무기둥에 지름 1촌5분(46.0㎜)의 둥근 구멍이 뚫린 나무통[圓孔木桶] 100개를 나무상자 속에 7층으로 쌓은 것이다.
제일 아래층에는 10개를, 둘째 층부터 일곱째 층까지는 각 층마다 15개씩 쌓았는데 이 나무통의 구멍 속에 중·소신기전 100개를 꽂아 사용하였다. 나무를 이용하여 만든 신기전기는 대략 길이 3척7촌5분(1,149. 4㎜)이며, 높이 1척3촌(398. 5㎜)이다.
발사 때에는 신기전기가 실려 있는 화차수레의 발사 각도를 조절한 뒤 각 줄의 신기전 약통에 부착된 점화선을 한데 모아 불을 붙이면 동시에 15개씩 위층에서 아래층까지 차례로 100발이 발사되었다. 세계에서 제작설계도가 남아 있는 가장 오래된 것이다.