裝備火器:霹靂炮3600桿(步兵火銃)；
合用藥9000斤；
重八錢鉛子90萬個；
大連珠炮200桿(多管火銃)；
合用藥675斤；
手把口400桿(炮兵防身用手銃)；
盞口將軍160位(野戰重炮)。
車營編制:戰車子營按照營－沖－衡－乘－車分5級編制。
每營4沖－每沖2衡－每衡4乘－每乘4車(偏廂車)，
合計戰車128輛，配屬給步兵子營使用。
步兵子營和騎兵子營則仿造戰車子營編制。
步兵子營每100人為1乘－400人為1衡－800人為1沖－4沖3200人為1步兵子營。
騎兵子營以50騎為1乘－200騎為1衡－400騎為1沖－4沖1600騎兵為1騎兵子營；
另配一個2沖的騎兵權勇隊(預備隊)，一共有2400名騎兵。
神機營為了能夠保證長時間持續的射擊，通常使用“輪射”戰術，此戰術分為三排，前一排首先由處于隊列第1、3、5、7、9、11等位置的士兵射擊，再由處于隊列第2、4、6、8、10、12等位置的士兵射擊。
前一排的士兵在每一次射擊之后，馬上將神機銃遞回中間一排的士兵，同時從中間一排的士兵手中接過裝好彈藥的神機銃。
中間一排的士兵一方面負責從前排士兵的手中接過射擊之后的神機銃，并向后傳遞給第三排的士兵裝上彈藥；另一方面負責從第三排士兵的手中接過已經裝好彈藥的神機銃，并向前傳遞給前一排的士兵，如此反復輪換。
且神機營以火炮，即銅火銃為主要裝備，是世界上最早建立的炮兵部隊，使炮兵成為一個獨立兵種，完成特定的軍事任務。
神機營創建后，多次跟隨明朝皇帝出征，用手中的厲器——銅火銃作戰。
神機營的銅火銃作戰時，列于陣線前列，各炮隊之間有一定間隔，便于裝填炮彈，可以輪番齊射，用炮火摧毀敵人陣地。
1410年2月，明軍受到蒙古軍隊阻擊，神機營立即用炮火突擊阻敵，敵軍的防守陣地被神機營的炮火所摧毀，大部分守軍在炮火中喪生。明軍的騎兵部隊發起攻擊，大獲全勝。
但是，風勢輪流轉。時光到了1449年10月，蒙古兵越戰越勇，步步進逼，12萬蒙古兵已經攻到了京城附近。守備京城的將軍命令神機營設伏于北京德勝門外。10月13日，蒙古兵兵臨城下，明軍守衛部隊派出騎兵小分隊，將蒙古兵引入神機營設伏地區。
明軍的神機營裝備著最早的火炮——銅火銃。而且，神機營久經百戰，有著火炮戰和機動戰的經驗。在蒙古兵被引入神機營設伏地區后，守城的將軍一聲令下，神機營的大小銅火銃一齊開火，大小銅火銃發射的石制或鐵制的球形彈丸，一齊射向蒙古士兵，用來殺傷敵人。
神機營的大小銅火銃打亂了蒙古兵陣形。此時，城內外明軍乘勢出擊，大敗蒙古兵。
在這次京城保衛戰中，神機營的銅火銃發揮了重要戰斗作用，立了大功。
然當初之盛況再難出現，此后﹐由于朝政腐敗﹐營帥貪殘無能﹐神機營編制吃空餉缺編，缺少操練，神機營戰斗力每況愈下。如今京中幾十萬大軍每日操練者不過二三百人，未到黃昏，人已散盡。</p>