諸葛亮不僅是一流的戰略家，還是高明的戰術家，在軍事訓練、將領選拔、武器革新以及軍事後勤方面都有很具體的思想和創新。作為軍事發明家，諸葛亮曾發明了八卦陣、諸葛弩、木牛流馬等，並為蜀軍配備了蒲元刀這樣的戰場利器。
可以說，在軍事科技方面蜀軍遠遠先進於魏軍和吳軍，但這樣一支用「黑科技」打造的軍隊卻在北伐中屢屢受挫，是這些技術不靈，還是另有原因?
一：八卦陣不是傳說
蜀地缺少好馬，蜀軍以步兵為主，要與以騎兵為主的魏軍對抗就必須彌補這個缺陷，為此諸葛亮親自鑽研了陣法，《三國誌》說他製作了八陣圖，用陣法提高蜀軍的戰鬥力。
八陣圖雖然記錄於正史中，但缺少對它詳細情況的記載，所以歷來有不少爭論。但綜合來說，類似於八陣圖這樣的練兵、作戰的陣法是存在的，它不僅用於兩軍對壘，還應用於行軍、宿營、訓練等各個方面，也許它的基本陣形為8個方陣，或者縱橫各8行，因此叫八陣圖。
在敵眾我寡的情況下，可以通過嚴密的陣法和各兵種間的配合提高戰鬥力，這是八陣圖的基本指導思想。
八陣圖雖然已不知其具體內容，但絕不是傳說，除《三國誌》提到外，《水經注》中也記載著定軍山下有諸葛亮所布八陣圖的遺跡：「沔水東逕武侯壘南，又東逕沔陽縣故城內，南對定軍山，山東名高平，是亮宿營處，營東即八陣圖。」《水經注》成書於諸葛亮之後200多年，它的記載有一定可信度。
沔水即漢水，此處八陣圖應該是諸葛亮在漢中厲兵講武的一處遺跡，但這不是最有名的八陣圖，《水經注》裡還記載白帝城下有一處八陣圖，遺跡由許多石塊組成，石塊成8行，行間距為2丈。
也有另外一種意見認為八陣非實指，而是某種陣法的總稱，這種說法看起來也有道理。《孫臏兵法》中就有「八陣篇」，講的是如何根據敵情配備兵力，而非一種具體的陣法。
《孫臏兵法》曾失傳很久，1972年在山東銀雀山西漢墓中才得以重見天日，但在諸葛亮時代這部兵書是存在的，喜歡讀兵家著作的諸葛亮一定重點看過這部著作，對「八陣篇」也有過深入的學習和思考，他後來所研創的八陣圖應該是對佈陣方法的彙編。
二：騎兵的惡夢諸葛連弩
在街亭古戰場所在地附近曾發現過一把鑄有「蜀」字的弩機，後被稱為「諸葛連弩」，這是諸葛亮革新兵器的一項重要發明。
《魏氏春秋》記載，諸葛亮「又損益連弩，謂之元戎，以鐵為矢，矢長八寸，一弩十矢俱發」，之膠製弩沿用秦漢工藝，弩機以青銅製成，一弩一矢，經過諸葛亮的改造箭矢改用鐵製，增加了殺傷力，尤其是一弩十矢的設計，使單發變成了連發。
10支箭是否一次性射出?對這個問題還有不同理解。明代著作《天工開物》對諸葛連弩的製作有詳細描述，根據它的記載，諸葛連弩的工作原理如下：駑機上刻直槽，有一個函，裡面裝10支矢，另安裝一個機木，在手板弦的上面，發去一矢，槽中又落下一矢，則再扳木上弦而發，實現連續發射。
即便不是十矢齊射，這種手動變半自動的方法也極大地提高了發射頻率。弓弩是對付敵人騎兵的利器，弓弩要提高殺傷力，除增加射程和力度之外，更要提高速度，面對敵人的騎兵，射擊速度是致勝關鍵，無論是手拉的弓箭還是弩機，一次一發，弓弩手再怎麼訓練速度也難以提高，改成一弩十發後，速度增加了數倍。
魏軍裡也有連發的弓弩，但它達不到一次連發十矢，《北書堂鈔》裡有魏明帝寫的一首詩，內稱「長戟十萬隊，幽冀百石弩，發機若雷訊，一發連四五」，可見它的發射效率只是諸葛連弩的一半。
千萬不要小看這種速度上的提高，因為這才是敵人騎兵的惡夢，可以想像，面對鋪天蓋地如蝗蟲般撲來的飛矢，再厲害的騎兵也會膽寒，蜀軍以步兵戰騎兵，靠的就是這種武器。
為進一步提高弩的效率，諸葛亮還主持作了進一步改進，一種方法是通過在箭頭上塗毒藥來提高殺傷力，明人所著《武備志》中提到，諸葛連弩雖然很輕，但鐵鏃上塗有毒藥，這種毒藥可以射殺老虎，人馬見血立斃，持這種弩就連懦夫婦女也可以守城。
另一種方法是增加瞄準器，1964年在成都附近出土過一把諸葛連弩，弩機上有一個裝置叫望山，是瞄準用的，這在當時也是一項了不起的創新，可以大大提高射擊的準確性。
諸葛亮訓練了不少專門的弓弩手，把他們按照一定比例配屬到部隊中，臨戰專門負責阻擊敵人的進攻，效果非常明顯。這種弓弩兵的配備數量有時是驚人的，據《華陽國志》記載，有一次諸葛亮從涪陵一地就徵召了3000人，全部訓練成連弩士。
三：戰場利器「蒲元刀」
在《太平御覽》等史籍裡還記載了蒲元為諸葛亮制刀的事。蒲元是蜀地一名精通鑄造的高手，他曾在成都為劉備造刀5000口，每口刀都刻有「七十二煉」的字樣。
所謂「七十二煉」，就是鋼鐵被反覆錘打72道。根據史書的記載，蒲元後來又為諸葛亮制刀把，僅在漢中的斜谷就制刀3000口。蒲元在冶煉金屬、製造刀具方面的做法與常人不同，鋼刀製成後，為檢驗鋼刀的鋒利程度，他在竹筒中裝滿鐵珠，舉刀猛劈，結果竹筒豁然斷成兩截，而簡內的鐵珠也被一分為二。
蒲元的制刀技藝稱絕當世，他所制的鋼刀稱為神刀。唐人虞世南編著的類書《北堂書鈔》裡記載了一個故事，蒲元鑄刀，鋼鐵錘鍛至白亮時，按理需要馬上淬火，他沒有用近旁的漢水，而是專門派人去成都取蜀江水。大家感到驚訝，蒲元解釋道：「漢水弱，不合適淬火;蜀江水爽烈，適合淬刀。」
派人將水從成都取回，蒲元一試便說：「此水中摻雜了涪水，不能用。」取水的人想抵賴，說沒有摻雜其他水。蒲元當即用刀在水中劃了兩下，說道：「此水中摻進了8升清水，還敢說沒有?」
取水的人趕忙叩頭認罪，道出實情。原來，當他從成都返回行至清津渡口時，不小心摔倒，把水灑出去一些，他挺害怕，情急之中就近取了8升清水摻在其中，怎麼想不到還是被蒲元識破了。
這個故事有點玄虛，但蒲元在淬火工藝方面的豐富經驗確實已經到了爐火純青的地步，不同水質對淬火的影響已被他完全掌握。
還有一本唐人所著叫做《洞玄子》的書中，也記載了一件事。某日，蒲元在一農戶家中發現一把很獨特的廢劍，蒲元認出這把劍是用一種從沒有見過的材料所製成，經過協商，蒲元以一件經過48道工序才製成的元胚交換了那柄廢劍。
四：蜀軍長於守而弱於攻
除了上面這些軍事技術，諸葛亮還發明了木牛流馬，因為它們的名氣更大，這裡就不贅述了。
這些科技現在來看也許不算什麼，但在當時擁有了這些，絲毫不亞於現在擁有了第五代戰機和超級戰艦，因為它們都是某個時代軍事科技的巔峰之作，在技術水平相當的情況下，誰擁有更先進的武器誰無疑就掌握了戰場上的主動權。
那麼問題來了：用「高科技」打造出的蜀軍，為何在北伐中屢屢受挫呢?從街亭到陳倉再到五丈原，蜀軍一敗再敗，似乎沒有享受到技術領先帶來的優勢。
其實這個道理也很簡單，因為八卦陣也罷、諸葛連弩也罷，它們更側重於防守，對於攻堅戰則發揮不了太大作用，木牛流馬屬後勤保障系統，蒲元刀雖然鋒利但也算不上攻城的利器，整個蜀軍的弱項仍然是攻城。
北伐是典型的進攻戰，蜀軍總體上戰績不佳，與不善長進攻有很大關係，這一點在陳倉之戰中暴露無餘，10萬蜀軍進攻1000多魏軍防守的陳倉，竟然20多天打不下來，只得撤退。
對魏軍來說只要加強防守就能克敵制勝，魏軍很早就明白了這一點，所以在魏蜀一線上魏軍很少主動發起進攻，五丈原之戰時魏軍雖佔地利和人數之優，但魏明帝仍下達死命令要求全軍不得出擊，正是看到了防守對自己更有利。
蜀軍攻城不行，但在防守作戰中一樣很出色，在鄧艾、鍾會滅蜀之戰前，曹真、曹爽先後兩次大規模出擊漢中，結果都被蜀軍輕鬆打敗。
還有木門道之戰，當時蜀軍本已先敗，司馬懿非逼著張郃去追，結果半路遇伏，一代著名將領張郃竟被蜀軍強悍的弓弩手所射殺。