Первым нововведением после того, как начали происходить изменения, стало использование катапульты, применявшейся не столько для того, чтобы бросать в осажденный город камни или другие крупные снаряды, сколько для метания с большей силой и точностью более мощных стрел. Это заставляло защитников пригибать головы, мешало им повреждать осадные орудия, возводимые у стен, и облегчало штурм. Считается, что катапульту впервые разработал в начале IV в. до н. э. Дионисий Старший, но в более восточных районах она не использовалась вплоть до времени правления Филиппа и Александра Македонских. Когда в 338 г. до н. э. Филипп одержал победу над объединенными силами афинян и фиванцев в битве при Херонее, афиняне тотчас же сдались, хотя их флот сохранял свою боеспособность и они никогда прежде так не поступали, потерпев поражение в сражениях между гоплитами. Вскоре защитники городов сами стали устанавливать на стенах защищенные катапульты, и техники фортификации получили свое дальнейшее развитие. Однако, несмотря на то что оборона вернула часть своих прежних преимуществ, положение, существовавшее в V в. до н. э., так и не восстановилось полностью.
Самым ранним морским сражением, известным Фукидиду, стала битва между флотами Коринфа и Керкиры, которую, судя по его сочинению, можно датировать примерно 664 г. до н. э. В действительности война на море могла вестись задолго до этого, так как боевые корабли (илл. 8) и сражения изображены на аттических геометрических сосудах конца VIII в. до н. э. И хотя большинство этих битв, очевидно, представляло собой попытки не допустить высадку с кораблей десанта, суда также могли сражаться друг с другом. Сложности, с которыми сталкивались художники, украшавшие геометрическую керамику и пытавшиеся изобразить такой сложный предмет, как корабль, не позволяют нам делать какие-либо более или менее точные выводы о конструкции этих судов. Наиболее распространенным в эпоху архаики был пентеконтер, названный так потому, что для его передвижения требовалось по 50 гребцов, по 25 на каждой стороне; это почти максимум для однорядных судов. Классический тип, получивший название трирема, постепенно на протяжении VI в. до н. э. стал преобладающим. Судя по его названию, очевидно, что на таком корабле что-то должно быть в тройном количестве. Некоторые исследователи с горячностью доказывали, что на подобных судах три гребца двигали одно весло, но в настоящее время кажется очевидным, что в действительности для триремы были характерны три ряда весел, причем гребцы, сидевшие на верхних скамьях, использовали боковые опоры, необходимые для того, чтобы их весла не мешали тем, кто сидел на нижних скамьях. Это позволяло кораблю той же длины быть более эффективным. В IV в. до н. э. появились квадриремы и квинквиремы, опять же считающиеся изобретениями Дионисия Старшего, но не использовавшиеся в более восточных районах вплоть до 330-х гг. до н. э. Представить себе конструкцию этих кораблей сложнее. В некоторых источниках упоминаются гораздо более крупные, чем пять, цифры, но в данном случае не может быть и речи о рядах весел, помещенных один над другим.
Грекам удалось одержать знаменитую победу в битве при Саламине благодаря тому, что они смогли заманить персидский флот в узкий пролив. Это было необходимо, так как греческие корабли того времени были более медленными и менее маневренными, чем те, которыми располагали их противники. К тому же они были покрыты палубой лишь частично, чтобы освободить пространство для сражающихся. Согласно источникам, для того чтобы одержать победу в устье реки Эвримедонт, Кимон приказал покрыть корабли палубой по всей длине. После этого афиняне стали совершенствовать тактику в другом направлении. Они начали строить более легкие корабли, способные развивать большую скорость и обладавшие большей маневренностью, и стремиться не топить противника с помощью тарана, а совершать сложные маневры, направленные на то, чтобы сломать весла вражеского корабля и таким образом обездвижить его. Именно эти приемы позволили афинянам обрести господство на море. Фукидид, описывая морское сражение между коринфянами и жителями Керкиры, состоявшееся сразу перед Пелопоннесской войной, позволил себе с заметным чувством превосходства заявить, что оно велось по-старому и больше походило на битву на суше, которую вели с палуб кораблей.