客观地说，北宋西军战斗力的提升除了是因为常年处在与外敌斗狠厮杀的险恶生存环境这一因素外，宋朝这一时期在军械方面的换代升级和研发也起了很大作用。在中国冷兵器史上的一大超级武器——蜚声千年但如今却难以目睹其真身的神臂弓就是这其中最为杰出的代表之作。
神臂弓开始大规模成建制地装备宋军到底是从哪一年开始的无从考证，但可以确信的是它是在神宗朝的熙宁初年被定型并开始正式大规模制造。历史上关于神臂弓有很多的疑问和争议，主流的说法是它并非宋朝人所造，而是西夏人最先发明并装备于西夏军队，只是后来西夏那边有人向宋朝投诚并将神臂弓的制作工艺带到了宋朝，而宋朝的能工巧匠们则是在此基础上将神臂弓加以改良并做到了“青出于蓝而远胜于蓝”。这些话前半段或许有争议，但后面半段绝对是事实，在以后的宋夏交战史上，宋夏双方的军队战场上用各自的神臂弓进行互射之时最终抱头鼠窜的全都是西夏人，这明显说明宋朝的神臂弓无论是威力还是射程都远远强过了西夏人手中的神臂弓。
宋朝乃至是人类史上的百科天才沈括在他的《梦溪笔谈》里对神臂弓如此描述：熙宁中，李定献偏架弩，似弓而施干镫。以镫距地而张之，射三百步，能洞重扎，谓之“神臂弓”，最为利器。李定本党项羌酋，自投归朝廷，官至防团而死，诸子皆以骁勇。
在这段描述中我们能够发现神臂弓最初的制作工艺确实从西夏那边传过来的，但真正让它威震战场并从此以“神臂弓”之名而闻名于世的则是宋朝的军工专家。针对这一点，我们或许能够参照一下上世纪九十年代我国从俄罗斯引进su—27战斗机事件上找到某些共同点。
后来被女真人奉若“战神”的完颜宗弼（也就是小说评书里大名鼎鼎的金兀术）在他晚年时曾经也对宋军使用的神臂弓有过一番评价：“吾昔南征，目见宋用军器，大妙者不过神臂弓，次者重斧。”
完颜宗弼的这番话应该是针对他当年在和尚原与仙人关被南宋的超级名将吴阶给堵在山沟里用神臂弓一顿暴射之后的真实感悟。当然，除了被神臂弓射得怀疑人生外，完颜宗弼的士兵被吴阶的大斧兵团也是砍得鬼哭狼嚎。在这之前，女真军队可谓是纵横天下所向无敌，可直到完颜宗弼遇到吴阶并被宋军的神臂弓和大斧给狠狠教训了一顿之后才知道这世界原来天外有天人外有人。
那么，神臂弓究竟是哪里厉害呢？我们再来看沈括的原文记录：以镫距地而张之，射三百步，能洞重扎。也就是说，神臂弓是无法用手臂的力量张开弓弦的，它需要士兵用整条腿的力量踏住弓，然后以上肢的拉力张弦并装置箭矢，而它的箭矢也不像普通羽箭那么长，而是精简至只有数寸之短。如此我们几乎可以肯定的是，神臂弓的箭矢其飞行速度远超普通弓箭射出的箭矢，可最要命的是它还射得远且穿透力极强。关于其射程和穿透力有几种说法，但史书里的说法应该是最有权威性的：射二百四十余步，入榆木半秥。
这是个什么概念呢？这就是说神臂弓的射程达到了现在的四百米左右，而且在这个射程之内它还能穿透榆木做成的箭靶。放眼我们军队现存数量最多的81杠和95式自动步枪其有效的精准射距也就是四百米左右，而神臂弓能在冷兵器时代达到这个射程显然足以让人瞠目结舌。然而，这还只是它的射距，真正让神臂弓令敌人对它胆寒的其实是他的穿透力。
为了方便理解，我们再来说一个直观的事件，这还是和完颜宗弼有关。话说几十年后女真军队为了夺取入蜀通道仙人关而与吴阶率领的宋军展开了惨烈的攻防大战，由于神臂弓能在中近距离之内轻易穿透女真军队身上的铠甲，为此完颜宗弼帐下的大将完颜撒离喝命令手下将士每人身穿两层铠甲前去夺关，但即使如此这些女真士兵仍然在战场上被神臂弓直接射翻在地。据此，我们在这里可以毫不夸张地说，假如让一队神臂弓手列队击发且前后几队交替作业，那么这无亚于是在冷兵器时代派了一支步枪队上去，这也难怪当时号称天下无敌的女真精锐会被宋军死死地堵在陕西而无法踏入蜀川一步。
神臂弓既然这么厉害，那为什么宋朝灭亡之后就销声匿迹了呢？为什么元朝人就没有把它继承并发扬光大呢？这个问题不单是我或者我们在发问，而是近千年来无数人都百思不得其解的一个谜题。由于神臂弓在当时太过先进，宋朝军队对其也是格外重视，各种与之相关的规定也是层出不穷，比如战败或撤退之时哪怕是销毁也不能把神臂弓原样留给敌人，比如人为损坏或丢失会受到严厉责罚甚至会向上追责。
关于神臂弓的制作工艺和各个零部件的具体参数在《永乐大典》里存有记载，但即便如此明清两代那么多的能人当中也没有人成功地仿制出了神臂弓。总之，自宋灭亡以后，神臂弓作为冷兵器时代的一大超级武器就此失传并成为了一个永恒的传说乃至于是神话。有人据此说神臂弓并不存在，而真的只是一种传说，但无论是在宋朝还是在辽国，也无论是后来的金国还是蒙古，在他们各自的史料里都清楚明白地记载了宋朝的神臂弓在战场上是何等的威风八面。
除了神臂弓，宋军的制式武器库里另有专门用以对付敌方骑兵的战场利器，而这里面尤以大刀和重斧最为令对手胆寒。所谓的大刀可不止是传统意义上的长柄刀，宋代最为有名也是装备最广泛的大刀其实是熙宁五年（公元1072年）五月正式装备军队的“斩马刀”以及南宋时期专门用来砍马蹄子的麻扎刀。
斩马刀是汉代斩马剑的后续衍生品，也有人认为它是唐朝时期让异族骑兵闻风丧胆的“陌刀”的衍生品，但陌刀长什么样如今没人说得清楚，人们仅能从唐代流传下来的壁画