在中世纪时期(约400-1400年)，西方和拜占庭地区的军事技术经历了显著的变革。
随着罗马帝国的衰落，许多传统的建筑和军事技术失传。在这一时期，部落战士的装备相对简单，但随着时间的推移，军事装备逐渐得到改进。
查理·马特的军事改革还包括了采邑制的推行，这一制度确立了以土地和服役为基本条件的臣属关系，加强了王权，有利于社会的稳定和统一。采邑制推行之后，中小封建主都要服兵役，他们自备马匹，装备精良，构成了新型的骑兵，奠定了西欧中世纪骑士制度的基础。
普瓦提埃之战中，查理·马特手下的法兰克军队进行了重大改革，将原来以步兵为主，配以少量轻骑兵的法兰克军队改编为以新式重装钢甲枪骑兵集团配以长矛步兵。这些骑兵头戴钢制头盔，身披覆盖全身的钢制铠甲，武器是一柄3米长的长矛和一把重剑以及一面长尖大盾牌。战马身上也披挂着覆盖周身的铁甲，连马头都被护面保护着，这样的重装钢甲矛骑兵具有极其强大的防护力和杀伤力。
（普瓦提埃之战）
在查理大帝时期的骑兵装备中，铁盔是基本的防护装备，它能够保护骑士的头部不受伤害。甲衣，也就是胸甲，通常由铁环编织而成，称为锁子甲，这种甲衣能够覆盖全身，提供对刀剑和箭矢的防护。护臂和胫甲进一步增强了对骑士手臂和腿部的保护，这些部位在战斗中同样容易受到攻击。矛是骑兵的主要武器，用于冲锋和刺击敌人，而铁盾则用于防御，保护骑士免受远程武器的伤害。此外，短剑是骑兵的备用武器，用于近战和紧急情况下的自卫。
到了9世纪末，骑士的铠甲更加完善，一种锁子甲被用来保护他们的脖颈和肩膀，甲衣变长，从腰至膝盖，这种设计提供了更全面的保护。同时，北欧海盗们已经身着一种锁子甲，在诺曼底和丹尼劳安居下来后开始学习骑马，成了危险的射手。他们在黑斯廷斯战役（1066年）中证明了自己的实力。北欧海盗还带来了双头斧，那是一种近距离拼杀武器，它的出现增加了战场上的多样性和不可预测性。
到12世纪的时候，士兵的头部完全包在钢盔中，只露出眼睛和鼻梁或者用链带（锁子甲）罩住头部。中世纪后期真正的铠甲，与皮革和布料衣服完全不相干，人们将铁丝弯成环形，并通过焊接或铆接连接起来，形成了一种类似网状的结构，这种铠甲提供了前所未有的防护。甲衣的手套保护手指，并与甲衣的袖子相连，脚和腿用精巧的形状遮盖。在甲衣下，下层骑士穿上垫有棉花之类的东西，同时在士兵所拿的盾上标有徽记，防止同伴间相互辨认不出来。
这些改进的铠甲和武器，不仅提高了士兵的生存率，也改变了战场上的战术和策略。随着铠甲的重量增加，对骑士的体力要求也更高，有时甚至会导致一些不再年轻的骑士死于心力衰竭。
在武器技术方面，英式长弓和弩的发展对战争产生了深远的影响。
英式长弓是中世纪战场上的远距离攻击利器。它的长度一般超过5英尺（约1.5米），在6英尺左右（大约1.8米），由紫杉木制成，拉力可达80至150磅（约36至68公斤），有效射程可达350码（约320米）。
（英式长弓）
这种长弓的威力在于其能够穿透当时几乎所有的盔甲，包括皮甲、布甲、铁甲，甚至某些类型的钢板甲。一个经验丰富的长弓手每分钟可以射出六支箭，这意味着一支专业的长弓手队伍可以在短短几分钟内向敌军射出成千上万支致命的箭矢。
在英法百年战争中，英国长弓手的箭雨成为了法国骑士的噩梦。
在1346年的克雷西战役中，英王爱德华三世率领的军队大约有1.1万人，其中包括7000名弓箭手。英军利用地形优势，面向一条向下延伸的斜坡布阵，这为弓箭手提供了无比清晰的射击视野。法军兵力是英军的三倍，至少有3万，包括2万重装骑兵。英军弓箭手的箭雨在战斗中发挥了决定性作用，法军在冲锋时遭受了重大损失，骑士的盔甲与身体被刺穿，马匹发疯似的四处乱窜。英军的伤亡不到100人，而法军阵亡了1500多名领主和骑士，普通士兵超过了1万人。这场战役中，长弓手人均发射了150多发箭矢，这一数字在当时是极为恐怖的。
1356年的普瓦捷会战中，英军由黑太子爱德华领导，兵力大约为7000人，而法军则由国王约翰二世亲自指挥，拥有大约35000士兵。尽管英军在数量上处于劣势，但他们的战术和长弓手的密集射击成为了法军骑兵的噩梦。
英军利用地形优势，布置在一块高地，利用荆棘树篱和壕沟作为防御工事，有效地阻挡了法军骑兵的冲锋。他们的箭雨对法军造成了巨大的杀伤，尤其是在法军骑兵试图跨越树篱和壕沟时，英军的箭矢精准地击倒了重甲在身的敌军骑士。法军骑兵在冲锋时遭受了重大损失，而英军的下马重骑兵和步兵则在近战中稳住了阵脚，最终打退了法军的进攻。
普瓦捷会战的结果对法国来说是灾难性的。法王约翰二世及其儿子安茹公爵和大量贵族被俘，这为英格兰带来了大笔的赎金。除此之外，英军还抓到了包括17名伯爵在内的1000多名赎金可观的贵族俘虏。
普瓦捷会战不仅巩固了英军在法国西南部的控制，还迫使法国在1360年签订了布勒丁尼和约，割让了大片领土给英国，并支付了巨额赎金。这场战役的胜利，加上之前克雷西会战的胜利，使得英格兰在百年战争中占据了优势，同时也显示了长弓手在中世纪战场上的决定性作用。
在1415年的阿金库尔战役中，亨利五世率领的英格兰军队面对数量上远远超过自己的法军。英军的长弓手发挥了巨大作用，他们用密集的箭雨压制了法军的攻势。由于战场上有大量的尸体和坑洼，导致法军骑士的冲锋受到了极大的阻碍，他们在逐渐逼近英军的过程中，被英军士兵用箭雨和长矛刺击无情地屠杀。法军损失惨重，估计有6000到10000人阵亡，而英军的伤亡则相对较少，大约只有400人左右。
手弩，也被称为十字弓，是在中世纪战场上具有重要影响力的远程武器。与长弓不同，手弩允许更快速的装填和发射，而且对使用者的体力要求较低，这使得它在船上和马背上的使用变得尤为普及。手弩的设计允许步兵对骑兵造成有效的威胁，尤其是在狭窄或封闭的空间中。
到了15世纪，军用手弩的重量和威力都有了显著提升。这一时期的手弩通常由钢或铁制成，能够发射铁制的弩箭，其穿透力足以穿透当时的铠甲。手弩的改进包括拉弓力道的提高，改进的弓弩机构，以及更精确的箭头制造。例如，手弩的弓臂厚度增加，以承受更大的拉力，同时弩机的设计也更为精巧，以提高射击的精确度和可靠性。这些改进使得手弩在战场上的作用日益重要，尤其是在对抗重装骑兵时。重装骑兵虽然装备精良，但在手弩的密集射击面前仍然显得脆弱。
手弩的普及也促进了军事战术的发展。在14世纪和15世纪的战争中，手弩手通常被部署在军队的前线，以提供远程火力支持。他们能够在敌人接近之前造成重大伤亡，从而为己方的骑兵和步兵创造优势。此外，手弩手的高命中率和远射程使得他们成为攻城战和守城战中的关键力量。
在海战中，手弩同样发挥了重要作用。由于其相对紧凑的设计和强大的穿透力，手弩在船上的使用尤为有效。海战中，手弩手可以利用其射程优势，对敌船的船员造成打击，或者破坏敌船的帆和绳索。
英式长弓和手弩的发展促进了军事组织和战争战略的发展，如英国国王通过立法的方式普及长弓和箭术训练，为英国的军事力量打下了坚实基础。同时，随着这些远程武器的普及，防御工事也必须适应新的战争形态，如城堡和城墙的设计改进，以抵御远程武器的攻击。
火药的引入无疑是中世纪军事技术发展的重大转折点，14世纪，火炮已经开始在战场上发挥作用，尽管早期的火炮相对较小，但它们的威力已经不容小觑。这些早期的火炮，如小型射石炮，通常由锻铁制成，工匠们将许多锻铁条拼接成管状，接缝处用铅填满或者直接焊上，之后再套上加固铁环。这种构造虽然简陋，但成本较低且易于战场上的修理。
1345年的一份文献中提到，英王爱德华三世命大臣准备至少100门管炮，便于在对法国的战争中使用。这些火炮被称为“风琴管炮”，其外形类似手推车，用于杀伤密集人员，但因使用不便，效果类似后世的机枪，但其装填较慢，射程较近，因而使用不多，仅在14世纪由葡萄牙、英国等少数国家使用。尽管风琴管炮在百年战争的战场上基本没有发挥任何作用，但这表明了火炮在军事战术中的重要性正在增加。
在1412年布尔日围城战中，守城的贝里公爵被迫撤离住所不下七次，以躲避法国和勃艮第大炮持续而精准的炮击。《圣德尼宗教编年史》描述了火炮的威力：“需要将近20个人来操作这门大炮。当它发射时，四英里外都能听到雷鸣般的响声，当地居民吓坏了，仿佛这是来自地狱的回响。第一天，其中一座塔楼的部分地基因直接击中而毁坏。第二天，这门大炮发射了12枚石弹，其中两枚穿透了塔楼，从而暴露了许多建筑物及其居民。
1466年8月，迪南城的陷落是火炮在军事冲突中日益增长的影响力的一个显著例子。在迪南城的围攻中，大胆查理的炮兵部队使用了大型火炮，这些火炮能够发射重型石弹，对城墙造成重大破坏。这些火炮的威力巨大，能够轻易穿透城墙，甚至在远处就能听到炮击的响声。火炮的使用不仅加快了攻城速度，还极大地减少了攻城方的伤亡。迪南城，这座曾经抵抗过17次围攻的城市，在勃艮第公爵大胆查理的炮火下，仅一周便告失守。这一事件凸显了火炮在攻城战中的决定性作用，以及传统城防工事在新型火炮面前的脆弱性。
传统的城堡和筑有城墙的城市无法架设对付敌人炮击的大型加农炮，而城墙上的轻型炮又打不着敌人的攻城远程炮。这种军事建筑的过时，迫使军事工程师开始设计新的防御工事，以抵御火炮的攻击。法国国王查理八世在1494年入侵意大利时，他的最新式的机动炮队迅速攻克了一个又一个意大利堡垒。这种新的炮兵战术和火炮的威力，使得围攻战中进攻和防守的能力又趋于平衡。
在15世纪，欧洲各国的火器发展极不平衡，但德国和法国在火炮的改进上处于领先地位。德国的火炮改进包括主炮、重炮、蛇炮和臼炮四种类型，一般都配有炮车炮耳等。法国在火炮制造技术上也进行了显著的改进，特别是在查理八世在位时，法国的主炮虽然射程远，但是二轮车炮需要24匹马牵引，四轮车炮更是多达35匹马牵引，极不方便行军，也无法跨越山地。于是对火炮进行了较大的改进，提高了制造技术和改善火炮结构，统一了火炮的规格。
火炮的威力提升，部分得益于炮筒制造技术的突破，炮筒大幅加长，炮径比已经达到3：1甚至更高。炮管加长使得弹道方向更加准确，炮弹离开炮口瞬间的初速度更快，这不但加大了火炮的射程，更令炮弹的破坏力大增。
此外，火药制作也有重大革新，粉末火药被颗粒火药取代，颗粒火药的制造过程包括将原料放入锅中，加入液体后干燥成饼状，然后用杵捣碎成细小的颗粒，这一过程可能需要24个小时。相比粉末火药，颗粒火药更易于装填，燃烧更充分，使得子弹初速更大，运输起来也更为安全。颗粒火药的出现，使得火门枪的射速和威力都得到了显著提升。此外，颗粒火药的威力是粉末火药的三倍，这一改进使得火炮的射程和威力有了显著增强。
在火炮的尺寸和重量方面，15世纪末，神圣罗马帝国皇帝马克西米利安一世时的炮匠，创制了车轮式炮架，这不但提高了火炮的机动性又便于炮手调整射界和射角。火炮的制造成本随着新的炼铁技术推广和火炮工匠技巧的提升逐渐降低。这些技术进步使得火炮的威力和射程得到了显著提升。
1500-1510年初步改进后的火炮，重炮一般专门用来攻城，炮重在1吨到5吨之间，一般需要16匹马牵引。火炮的改进也反映在炮弹的改进上，15世纪末到16世纪还有一项重要的变化就是炮弹材质的改进，开始出现铸铁炮弹慢慢取代了石质弹丸。金属炮弹比石制炮弹更有效地轰击砖石结构的城墙。
16世纪初，火炮的有效射程大约在200码到300码之间，而最大的射程，对于重型火炮而言，可以达到3.5到4公里，而轻型火炮可以达到2.5公里。这种射程和威力的增加，使得城墙上的轻型炮无法对抗敌人的攻城远程炮。同时，稍重一些的炮因为后坐力太大，反而容易破坏城墙的坚固度。
火炮的制造也进入了一个铸造火炮的时代。最为重要的就是开始在一些方面进行了标准化的设计和规定。火炮的规格按比例和大小分类，每一种都要按照弹丸的重量来衡量。此外，火炮铸造材料也有所进步，铸铁火炮的出现，提供了比青铜炮更便宜的替代品，尽管铸铁炮存在材料韧性不强且易于生锈的问题，但其身管强度更强，可承受更大的膛压。
火炮的射程和威力的提升，使得它们在战场上的战术应用也发生了变化。野战中主要以机动性强的轻型火炮为主，如四分之一加农炮、轻型长炮等，这些火炮能够发射12至15磅及以下炮弹。火炮的机动性和射程的提升，使得它们能够快速部署并在战场上提供远程火力支持。
十字军东征前，贵族骑士们虽然各自准备了一年时间，通过教会捐赠、变卖财产或强征领地等手段自筹了远征的物资，但这些储备并不能满足长时间的征战需求。行军途中，十字军不得不依赖沿途掠夺和当地资助来维持补给。在安条克围攻战中，十字军的后勤问题导致了严重减员。长期的围困耗尽了他们的储备粮草，使得能作战的士兵数量急剧下降。据史料记载，在最为艰难的时刻，整个营帐中能作战的士兵只剩下1000人。
（安条克围攻战）
幸运的是，在十字军面临崩溃的边缘时，来自热那亚和英格兰的商船及时送来了补给，这对十字军来说无疑是一次拯救。这些补给包括了粮食、水和其他必需品，使得十字军得以维持战斗力并继续围攻安条克城。然而，塞尔柱军队很快策动反击，将十字军反包围进孤立无援的城市中。在这种情况下，十字军不得不依靠草皮与尸体充饥，出现了整队逃亡现象。最终，十字军利用对方阵营的内讧，才侥幸击败了突厥强敌，取得了安条克围攻战的胜利。
在1099年的耶路撒冷围攻战中，十字军为准备后勤工作而休整半年，派专人将远处搜集来的淡水用皮囊运到营地，这是对之前安条克围攻战中后勤问题的直接响应。此外，先前抵达的热那亚商人供应了部分粮食与酒，他们的船只也被拆卸制造攻城器械。
在14世纪初，吉多的维拉齐奥提出了一系列创新的军事工程设计，这些设计旨在减轻军队的后勤负担并提高其机动性。他的设计理念在当时是非常前卫的，包括了可互换的零部件和封闭的战车。维拉齐奥的设计图纸和手稿保存在米兰的安布罗西亚纳图书馆中，这些文献被称为“维拉齐奥抄本”。
维拉齐奥设计的可互换零部件，是现代标准化生产的早期形式。他提出，通过制造标准化的武器和装备部件，可以快速替换战场上损坏的部件，从而提高武器的维修速度和效率。这一概念在当时是革命性的，因为它不仅提高了军队的战斗力，还减少了对特定工匠的依赖。
在攻城器械方面，维拉齐奥设计了可拆卸的攻城塔和桥梁。这些设计允许快速组装和拆卸，从而减少了运输的重量和复杂性。这种设计理念使得攻城器械可以更容易地被移动和部署，提高了军队的机动性和灵活性。
维拉齐奥最著名的设计之一是他的“坦克”。他设计了一种完全封闭的战车，这种战车可以通过人力或风力推动。这种设计在当时是非常前卫的，它预示了后来装甲车辆的发展。虽然这种战车在当时并未实际制造出来，但它的设计图纸显示了维拉齐奥对于军事工程的深刻理解和创新思维。
在火炮出现之前，城堡的防卫者比攻城占有更大的优势”。然而，随着火炮技术的发展，传统的中世纪城堡和城墙表面又高又平，很容易成为火炮的目标。为了应对火炮的攻击，需要重建防御工事，但这既费钱又费时。因此，最初的做法是为这些防御工事配备火炮，以攻击能力加强防御。
在14世纪，火药武器开始进入城堡和城墙，但安装在城堡和城墙顶部的火炮意义不大，因为它们不能有效地防御城墙下的区域，而这是最有可能受到攻击的区域。因此，城墙本身需要开有炮口，防御火力才可以更直接地瞄准敌方火炮。这种情况可能早在1347年就出现了，至少要到1365年才在英国流行起来，而在法国则要到1380年以后。德国、意大利和西班牙可能比这更晚才在其防御工事中建造炮口。
在十四世纪晚期，大多数炮口的形状都像倒置的钥匙孔，在长长的竖缝下面有圆形的炮口。也就是说，这些炮口最初只不过是在竖直箭缝底部加了一个圆形开口，用于放置火炮，因为竖直箭缝可以顺便用于瞄准。
16世纪初，随着火炮在围攻战中作用的凸显，为应对大炮而出现的防御工事最早在意大利出现，即所谓“意大利式”堡垒。这些堡垒的特点是降低了城墙高度，在上面架设大炮，并引入了棱堡、壕沟等设计。意大利式堡垒的创新之处在于将城墙改成倾斜的多边形，连接多个可以相互火力支援的地堡，这就是棱堡的最初形态。这样的设计使得无论进攻城堡的任何一点，都会使攻击方暴露给超过一个的棱堡面（通常是2-3个），防守方可以使用交叉火力进行多重打击。
16世纪末，荷兰人在意大利式堡垒的基础上，发展出了一种更先进的筑城体系——荷兰式筑城体系。这种筑城体系的特点是城墙更低、更厚，棱堡更加突出，壕沟更深、更宽。荷兰式筑城体系的防御力更强，能够更好地抵御火炮的攻击。荷兰体系拥有多层的护城壕和隐蔽路，隐蔽路（covertway）位于护。城壕的前方，隐蔽路上可以布置火枪手，将棱堡的火力控制范围扩大了很多。
（热兰遮城）
荷兰式筑城体系中的棱堡侧面相距在250米之内，因为在十六世纪末，火绳枪可以在200（182米）码的距离上打死盔甲良好的敌人，在400码的距离上击穿较轻的盔甲。这种设计使得荷兰式筑城体系在尼德兰独立战争中显示出了其战略性胜利，由于荷兰人广泛的应用棱堡，西班牙人在尼德兰步履维艰。
17世纪，法国工程师塞巴斯蒂安·勒·普雷斯特尔·德·沃邦设计的堡垒推动了防御工事技术提升。沃邦的筑城体系中，棱堡是整个体系中的主要建筑也是主要火力输出。沃邦式筑城体系的特点是强调了积极防御，他的工事皆因时因地而异，从未有雷同的两个工事。但一般说来，5.5米深的外壕及5.5米厚的胸墙，是典型的特色。沃邦创造性地在防御工事上设置了纵射火力，包括炮兵火力和步兵火力。
（沃邦城堡）
沃邦设计的堡垒与火炮的结合加强了防御优势，使得围攻战难度进一步加大，也极大限制了野战部队的活动。他的攻城方法，主要是完全地集中攻城火力于一处，打开一条通道，然后从此处实施代价高昂的冲锋。沃邦一生共设计并扩建了180多座城堡，还创造了一种用自己名字来命名的军事建筑——沃邦防御系统，这种系统被广泛运用，甚至流传到了国外。
沃邦是路易十四时代最杰出的军事工程师，他参与指挥过53次要塞攻防战，并在其中吸取的经验教训，在法国边境线上先后领导建筑33座新式要塞，改造300座旧式要塞，打造了一条坚不可摧的国境线。
1692年的纳慕尔（那慕尔）攻防战是沃邦军事工程才能的一次重要展示。纳慕尔是当时西班牙军队在西属尼德兰境内的一个重要据点，按照荷兰著名军事工程师库霍恩的设计，该地建有一套完整的防御工事。在这场战役中，沃邦使用了自己的战术和工程技巧，在短短36天内攻下了这个要塞。法军的伤亡人数为2600人，而守军则付出了超过一倍的伤亡代价。
沃邦在攻城时采用了多种创新方法。他常以加农炮集中轰击壁垒，打开一缺口，再实施突击。在纳慕尔战役中，他采用了“跳弹”射击法，即使用减装药，使炮弹在刚好越过胸墙处落下，然后再顺着壁垒坡道跳起，在空中爆炸，将所经过之处的炮火及人员一同毁灭。此外，他还利用手投的手榴弹增加攻击的破坏力。
纳慕尔战役后，沃邦并没有停止他的工作。他指导法军对该地的防御工事进行了改进，进一步加强了这个战略要地的防御能力。沃邦的这些改进措施，不仅在技术上领先于时代，而且在战略上也极具前瞻性，他的设计很快就风行欧洲。
