公元前191年，卫青和霍去病分率5万骑兵深入漠北寻匈奴人决战。卫青军出塞1千余里，与匈奴单于伊稚斜激战，杀敌19，000多人。霍去病率军长驱2千余里，穿过沙漠，猛烈攻击匈奴左贤王部，并一直追击到狼居胥山（今蒙古乌兰巴托以东），斩杀北车旨王，俘获屯头王和韩王，以及将军、相国、当户、都尉等83人和匈奴吏卒70，443人。漠北一战，匈奴损失9万人，元气大伤，“匈奴远遁，而幕南无王庭”。
为准备漠北决战，汉武帝几乎调动半个国家之资源，出征的战马加上“私负从马”共24万匹，数十万步兵转运辎重，保障后勤。此战，汉军伤亡数万人，马匹损失10数万。战后西汉财力不支，后备不足，汉武帝再无法发动同等规模的远征。汉武帝后期，由于多年征战马匹消耗过多，骑兵不得不与步兵协同作战，受后者拖累，胜少负多，加之武帝战略失误，用人不当以及匈奴灵活的外交和军事策略，汉匈对峙格局形成。
十六国南北朝重甲骑兵盛行
马鞍出现于西汉晚期。鞍的前后两端翘起，中部明显凹下，是为鞍桥。进入东汉，前后鞍逐渐增高，可以较好地包裹住骑手的臀部，骑兵在马背上有了稳定支撑与良好平衡，有利于运用正面冲锋战术，为骑兵重型化奠定基础。三国时期甲骑具装似乎有了雏形，曹操在《军策令》提及：“袁本初（袁绍）马铠三百具，吾不能有十具。不过当时马镫并未出现，重骑兵的实战能力值得怀疑。在南北朝时期，马鞍的前鞍进一步增高，后鞍则变低，于中部形成一个较小的坡度，这样马鞍的较为舒适，骑手可一定程度的灵活转身。
马镫的最早雏形出现于西晋，考古发掘出的真正双马镫属于十六国时期的北燕。马镫是马具发展史上甚至军事装备史上最重要的发明。马镫发明之前，骑手能被两侧的攻击轻易掀翻马下，现在马镫提供了左右支撑，加上马鞍的前后平衡，骑手下半身与马融为一体。
脚踩马镫的骑手用腿操控马匹，双手被解放出来，手臂发力更加自由，能更好地运用长重武器。骑兵正面突击的冲击不只依靠人力，更重要的是战马奔跑起来的强大惯性。马镫令骑兵近战格斗和突击能力大幅提升，弓马骑射重要性相对下降，加强人马防护和提升冲击力的甲骑具装的出现也就水到渠成。
