三國時期的軍事指揮家中，沒有哪個人像諸葛亮那樣對改善部隊的武器裝備花費那麼大的心血，付出那麼大的努力，取得那麼大的成效。經諸葛亮改善的蜀軍武器裝備，有弩機、刀、斧、劍、鎧甲、蒺藜等。弩這種兵器在諸葛亮以前很早就使用了。《太公兵法》說：「弩之神名遠望。」《墨子》說：「二步一木弩，必射五十步以上。」《墨子·備城門》。《漢書·李廣傳》記載李廣與匈奴右北平之戰說：李廣命令將士弓弩上弦，引滿勿發，自己則「以大黃射其裨將」。孟康注說：「以大黃參連弩也。」服虔和晉灼認為，黃即黃間弩，大黃，即大黃間弩。魏明帝詩說：
長戟十萬隊，幽冀百石弩，發機若雷訊，一發連四五。詩中所說「百石弩」顯系文學誇張，但從後兩句看，三國曹魏時弩的發射機關，同時射出四五支箭，已比以前有了改進。在上述基礎上，諸葛亮對弩機又做了改進。史書記載說：諸葛亮「損益連弩，謂之元戎，以鐵為矢，矢長八寸，一弩十矢俱發」。1964年3月，在四川省郫縣太平公社的一座晉墓中，出土的一件蜀漢銅弩機實物，證實了上述史書的記載不虛。
這個銅弩機是蜀漢後主景耀四年(261)製造的，弩機的郭上刻有銘文：景耀四年二月卅日，中作部左興業、劉紀業，吏陳深，工楊安作十石機，重三斤十二兩。從銘文拓片上看，「中作部左興業劉紀業」似應為「中作部左典業劉純業」，為政府兵器製作部門中主管連弩製造的官員，「陳深」是這件或這批弩機的督造官，「楊安」是具體的製造者。
弩機是弓弩中的重要組成部分。它由「望山」(即瞄準器)、「牙」(起勾住弓弦作用)、「懸刀」(扳機)等部件組成。弩的發射程序是：先將弓弦拉開，扣在「牙」上，把箭放在弩臂的溝槽裡，經過「望山」瞄準後，扳動「懸刀」，「牙」鬆開弓弦，將箭射出。從出土文物及文獻記載看，諸葛亮改造過的弓弩已比以前有了很大改進。第一，以前的弩一次只能發射三至五支箭，而諸葛亮改造過的弩一次能發十支箭。
第二諸葛亮改造過的弓弩射擊力量大，有「十石」之重。一石是一百二十斤，蜀漢一斤約合現在九市兩，十石，就是約五百三十四斤，這麼大的力量，射程要比墨子所說五十步遠，穿透力也大大提高。十石弩的力量很大，殺傷力也很強，它在當時是一項重要的軍器製作技術的革新，諸葛亮北伐，使曹魏著名將領王雙、張合死於伏弩，可見其在對魏作戰中所發揮的威力。
由於十石弩的力量很大，它在製作上的技術質量要求很高。古代的弩比一般的弓力量大，由於弩力的大小不同，拉開它的方法也不同，力小點的用手臂拉，力大些的用足踏都不易張開。顏師古注《漢書?申屠嘉傳》中的「蹶張」一詞說：「今之弩，以手張者曰劈張，以足踏者曰蹶張。」但十石弩這麼大的力量，用手臂或用足踏都不易張開，恐怕得用專門的絞車。弩的使用有個特點，它不是像普通的弓一樣臨用時才拉開，而是事先把弦扣在扳機上，射擊時才把機扳開，由弓把箭射出去。
就像現在的槍一樣，事先頂好子彈，臨用時再扣動板機。由於弩張開的時間很長，這就要求弩的弓和弦在長時間張開後彈力不減，還要求弩機的「牙」具有良好的性能，否則就會發生不該射出而箭射出的現象，如同今天的手槍走火一樣。正因為十石弩的質量要求很高，所以，每鑄造一個弩機，都要在上面刻上主管製造、監督製造、親手製造諸人的名字，以便對產品質量負責任。這說明諸葛亮對軍器製作的要求是非常嚴格的。
諸葛亮在兵器製造的質量方面也是有過教訓的。那是在攻打武都的戰役中，先鋒部隊用刀斧砍斫敵人的防禦工事鹿角時，一千多枚刀斧因質量不行，不但沒有破壞敵人的鹿角，反而自損而不能用，幾乎誤了戰機。後來，諸葛亮還專門下教令說：前後所作斧，都不可用。前伐鹿角，壞刀斧千餘枚，賴賊已走。間自令作部刀斧數百枚，用之百餘日，初無壞者。爾乃知彼主者無意，宜收治之。此非小事也，若臨敵，敗人軍事也。