在同年8月份的时候，丁宝桢又派张荫桓等人到天津机器局进行实地考察，并再次上书总理衙门请设山东机器局，直到11月18日，清政府正式批准丁宝桢关于创设山东机器局的奏请。
其实，在清政府批准奏请之前，丁宝桢就已经着手机器局的选址工作。丁宝桢经过反复考虑，最终确定在济南洛口赵家庄附近征地300亩，并聘请徐建寅任总办，负责筹建工作。
与此同时，丁宝桢还从全国招聘了国内一批深通机器制造的技术人才辅佐徐建寅，实现了“筹建中一切事宜均自行创办”的用人原则，避免了其它机器局中某些洋人飞扬跋扈、不服管理的弊病。在建设资金问题上，丁宝桢也力争地方自筹，以达到自强、实用、不背债的目的。
由于抓住了择址、选人、筹款等大事，机器局的筹建工作较为迅速。光绪元年（1875）冬，山东机器局建成公务堂一座，到第二年秋，又先后建起了机器厂、生铁厂、碾药房和工匠住房等大小屋数十间。在光绪二年（1876）底，机器局开始试产，第二年初正式开工制造。
当时山东机器局就能生产黑色火药、枪弹，后来又能生产步枪、大炮、炮弹，并试制生产了水雷、地雷等！
可以说，山东机器局为山东和济南培养了大批近代科学技术人才和能使用现代机器生产的工人，同时也揭开了山东地区近代化的序幕，是山东机器制造业和化学工业的先驱。
在国民政府成立后，山东机器局改名为山东兵工厂，在国民十四年（1925），又改名为济南新城兵工厂。当张宗昌占领山东后，在去年（1927），又改名为济南兵工厂，此时的兵工厂已经能生产飞机炸弹以及手榴弹、导火索等！
其实在不久前，山东还有一座兵工厂，就是德县兵工厂，也就是袁世凯在德州设立的德州北洋机器制造局！在国民成立后，改名为德县兵工厂，主要生产子弹以及硫酸、硝酸等化工原料和无烟药等半成品。在国民十三年（1924），德县兵工厂一年能生产四千万粒子弹