一提起明朝，人们首先就能想到火器和明朝的各个精锐部队 ，像关宁铁骑、五军营、三千营、锦衣卫等等，但都盖不过拥有火器的神机营。初级火器的创制始于北宋初期，《武经总要》记载了这些火器的制造与使用方法,并公布了火球、蒺藜火球、毒药烟球等世界上最早的3个火药配方。等到了明朝，火器得到了全面的发展，并且出现了鸟铳，又称鸟嘴铳、三眼火铳、神机箭等一系列的武器。于是朱棣在1410 年（明永乐八年）组建神机营。
这只军队自成军后就在永乐北征中大放异彩，永乐十二年北征中的忽兰忽失温之战，神机营参战并且决定了这场战斗的胜负。当时明成祖朱棣率大军与马哈木、答里巴汗、太平等瓦剌数万主力遭遇，朱棣先派数骑挑战引诱瓦剌骑兵来攻，马哈木等人中计率蒙古铁骑从山坡上顺势冲下，数万铁骑一跃而下的声势足以让敌人胆寒。当时神机营就列阵在最前面，等到瓦剌人冲到近前，刹那间神机营里面响起了震耳欲聋的声音，冲锋在前的数百瓦剌铁骑直接被这神秘武器击毙，朱棣马上下令让部队全面出击，瓦剌人被杀的丢盔弃甲，最后只有瓦剌人将领狼狈逃脱。
永乐年间，明廷为了牵制鞑靼，向瓦剌遣使通好，但是鞑靼内乱，原大汗鬼力赤死亡，新的大汗本雅失里志大才疏，和明朝的关系进一步恶化，杀死的朱棣的使者，还南下到长城一带烧杀抢掠，彻底掀起了与明朝的战斗。靖难功臣淇国公丘福奉命为镇虏大将军总兵官，率师十万与鞑靼交战，但由于他轻敌，于胪朐河被对手诱入重重的包围之中而战死，剩余的部队群龙无首，其后也一败涂地。当消息传回皇都时，朱棣为了挽回军威，决定御驾亲征
