Александр Никитич по существу формально занимал должность начальника артиллерии российской армии. Он не утруждал себя проблемами дальнейшего совершенствования и развития этого рода войск, занимаясь в большей степени второстепенными, хозяйственными вопросами. При нем Канцелярия Главной артиллерии и фортификации превратилась в бюрократическую организацию, путешествующую за Императорским Двором то в Москву, то в Петербург. Впрочем, по замечанию его биографов, решения А. Н. Вильбоа в области артиллерии по хозяйственным вопросам были «в большинстве крайне полезные и полно разрешающие все затруднения».
Однако прошлая служба Александра Никитича при дворе едва не обернулась для русской артиллерии весьма печальными последствиями. Так, желая угодить Императору Петру III, сохранившему за собой и титул герцога Гольштейн-Готторпского, Вильбоа в 1762 году отдал распоряжение об отливке на русских арсеналах орудий по голштинскому образцу. И лишь после того, как новые опыты показали, что голштинские пушки во многом уступали русским, было решено вернуться к изготовлению отечественных образцов орудий, проводя их некоторое конструктивное усовершенствование. Это было тем более необходимо, т. к. назревала очередная для России война с Турцией.
А.Н. Вильбоа совершенно пренебрег опытом Семилетней войны (1756–1762 гг.) в вопросах развития организационных форм артиллерии. Боевая практика этой войны свидетельствовала, что лучшей формой организации артиллерии явились артиллерийские бригады, объединявшие воедино личный состав, материальную часть и средства тяги артиллерии. Тем не менее, новый генерал-фельдцейхмейстер добился утверждения штата 1763 года, предусматривавшего раздельное содержание личного состава, материальной части артиллерии и средств тяги.
По указанию А.Н. Вильбоа личный состав артиллерии был сведен в пять артиллерийских полков (бомбардирский, два канонирских и два фузилерных), каждый из которых состоял из двух батальонов по пять рот. Такая, по существу пехотная организация артиллерийских частей не отвечала уровню развития рода войск. От подобной организации позднее пришлось отказаться. Немало недостатков имелось в новых штатах для осадной артиллерии. Не было достигнуто стройной организации в полковой артиллерии.
Вместе с тем, высокой оценки заслуживает деятельность А.Н. Вильбоа в области развития артиллерийского и инженерного образования. В 1762 году он преобразовал Соединенную Артиллерийскую и Инженерную школу в Артиллерийский и Инженерный шляхетный кадетский корпус (АИШКК). Сохранив ранее отработанные учебные программы, он увеличил количество часов на практические занятия, чтобы обеспечить выпуски более подготовленных кадет для службы в специальных войсках унтер-офицерами, мастеровыми и художниками. Создание при Вильбоа нового