В январе 1798 года Уитни заключает договор с правительством США о поставке в 1800 году 10 тыс. мушкетов и начинает организовывать новое производство, основанное на сочетании мощи машин, разделения труда и принципа взаимозаменяемости, популяризации которого Уитни посвятил оставшуюся жизнь. До Уитни мушкеты изготавливались индивидуально, детали одного ружья часто не соответствовали по размерам деталям другого. Согласно принципу взаимозаменяемости все детали должны изготавливаться массово, с точностью, позволяющей собрать продукцию из деталей разных партий. Взаимозаменяемость — свойство независимо изготовленных деталей и сборочных единиц обеспечивать сборку изделий при изготовлении или замену одноименных деталей и сборочных единиц при ремонте без применения подбора, пригонки или регулировки; при этом должно быть обеспечено соответствие готового изделия предъявляемым к нему требованиям по всем показателям качества.6
Уитни массово использовал новые технологии обработки металла, позволяющие снизить требования к навыкам рабочих. Хотя Уитни опоздал с выполнением первого заказа на 8 лет, он создал новую систему производства и следующий заказ — на 15 тыс. мушкетов — выполнил уже за два года. Использование новых машин и разделения труда прослеживаются по многим документам, однако некоторые исследователи считают, что Уитни так и не удалось добиться взаимозаменяемости в производстве. Идея использования взаимозаменямых деталей до Уитни была предложена французским оружейником Жаном Батистом Вакет Де Грибовалем, американцами Джоном Холлом и Симеон Норсом.
Таким образом, первое применение стандартизации, то есть использования стандартных взаимозаменяемых компонентов в производстве, связывают с именем Эли Уитни. Использование стандартных частей значительно сократило стоимость производства и ремонтных работ. Поскольку части мушкета Уитни были взаимозаменяемы с частями других мушкетов подобного типа, такое оружие можно было легко ремонтировать в полевых условиях путем простой замены дефектных частей.7