公元13世纪，东方的蒙古帝国开始崛起于世界。这时期的蒙古帝国所向披靡，蒙古铁骑东征西讨，一路打得欧亚大陆各国闻风丧胆。众所周知，蒙古人骁勇善战，多以骑兵为主。骑兵的特点为灵活机动，并且具有极强的战斗力，然而攻城略地却是骑兵的短板。可是决定战争胜利的是人，蒙古人很快找到了解决问题的神器--抛石机。
根据古代文献《马钧传》记载，马钧所改良的新式发石车不但威力变得更加惊人，而且还由以前的单发模式进化为连发模式。所谓单发模式的旧式发石车顾名思义每发射一次需要花费一段时间才能发射下一次；而连发模式的新式发石车则能够连续发射，而且威力比之前增强了许多。据《三国志》记载，曹操与袁绍大战于官渡。期间，曹操就曾经使用过发石车来打击袁绍军，并且取得了很好地效果。三国时期，由于马钧改进的连发新式发石车还没有量产普及，因此运用于军事之上的多是旧式单发模式的发石车。
公元200年，曹操与袁绍大战于官渡。当时袁绍兵力有10万，粮草充足；曹操兵力不超过4万，而且粮草不济。官渡之战是我国历史上有名的以少胜多之战。官渡之战时，曹军使用了旧式单发模式的发石车，并且为曹军取得胜利起了重要作用。正史与《三国演义》均有相关记载。战争期间，袁绍军多使用强弓硬弩，一阵乱箭射来好像雨点一样打向曹军，曹军一度被袁军打得非常被动。然而，曹操不会坐以待毙，在谋士刘晔的提议下曹军开始投入发石车使用于战场，结果起到了奇效。虽然当时的发石车只是单发的旧式武器，然而当一颗颗巨大的飞石砸向袁军之时，局势再度发生扭转，曹操成功逆袭袁绍。这是史料记载有关发石车的一次早期经典战例。后来这种武器被成吉思汗学会，蒙古人开始变得所向披靡。
