秦代的长城在汉、北朝、隋时做过修补，唐代没有修过长城（因为长城不是唐的边墙），五代后长城内外大部成了西夏和辽金的国土，元朝时长城一线成了中国政治的中心。元朝灭亡后，一部分残余势力进入漠北，明朝政权统治了元帝国的大部分土地，但却始终没能把蒙古高原上的游牧部落置于自己的政治统治之下，而这些部落在内部趋向统一时总想重温大元帝国的旧梦。这就使明朝政权同漠北的蒙古部落一直处于对立之中。明朝在把首都迁往北京之后，长城便成为首都城墙的外围了。
为了防止漠北蒙古骑兵南下的威胁，明成祖朱棣五次亲征漠北，最后死于回军的路上。朱棣是中国历史上第一个亲征于沙漠绝域的汉族皇帝，也是郑和下西洋的倡导者，第一次以故宫紫禁城为皇宫。这位试图威服四海的人没有以长城为国界的概念。但在他身后不久，永乐雄风就减退了。明代先后在100多年里重新修缮长城，今天所留的从山海关到八达岭的砖石城墙以及西北河西走廊尽头的天下雄关嘉峪关都是明代重修的。雄伟的新长城并没有使明的江山固若金汤，由于高中级军官大多世袭的情况也使承平日久的明朝军队在永乐朝之后战斗力下降。在1449年（欧洲英法两国百年战争结束前4年），明朝英宗皇帝的50万大军在河北怀来东部土木堡被入侵的蒙古瓦剌部落的骑兵袭败，皇帝被俘，明朝经历了一次危机。1472年，明朝大将余子俊为防止蒙古鞑靼部落的袭扰，在陕西北部又重修了1700里新的边墙。尽管明长城的工程量超过了秦，但却没有在长城脚下留下像秦代那样多的白骨，也没有新的孟姜女的传说。这是因为明朝国力胜于秦代，而且不急于求成。
明代修筑长城的行为仍然是从传统的战略思想出发的。实际上自宋元以来，火器的发展和应用正在使这种行为逐渐变得过时，因为火药完全可以摧毁砖石城墙。明代的军事家们没有充分地看到这一点。但明代的火器专家们在改进火器方面的工作却使这一点在后来变得越来越清楚。
无疑，改进火器是拥有雄厚手工业基础和物质资源的中原王朝的优势。发挥这一优势并建立一支以各类轻重型火器为主的军队，是在塞外强悍的骑兵部队面前取得优势的保证。早在朱元璋称帝的13年前，焦玉（元末明初人）曾给朱献了十几支他制造的火龙枪。此枪在试放时“势若火龙，洞穿层革”，朱说道：“此枪取天下如反掌，功成当封大将军。”明朝在改进火器方面作了不少努力，火器军（神机营）在军队中的编制一直处于增加的趋势。在明建文帝（1399～1402年在位）时，大将李景隆的军队在同朱棣的军队作战时便应用了多发火箭“一窝蜂”。明时发明的多发火箭还有“群豹横奔箭”。这方面最重要的发明要数多级火箭“火龙出水”，这是在水战时所用的引火箭，在水面三四尺的高度飞行可达二三里。“飞空砂筒”则是一种可回返的多级火箭。所谓“神火飞鸦”则是一种高空集束引火箭。除了各种火箭，元时的火铳在明代被发展为各种前装的巨炮和鸟枪、土枪。明成祖征漠北时火器发挥了相当重要的作用。明中叶，朝廷的10万京军中已有6万火器手。万历年间（1573～1620）曾下令让兵杖局在3年内仿造葡萄牙传入的佛郎机炮3400尊，大将军型号的炮10门，二将军型号的炮79门，三将军型号的炮20门，神炮669门，神铳1558支，小铜佛郎机铳50支，并随用子铳、铅弹、火药等项。可见其生产能力已不小了。万历二十六年（1598年），和戚继光、胡宗宪的部队有交往的军器专家赵士祯（曾发明多种新型火器）发明了能够在射击后迅速装填的迅雷铳。明朝末年在取得了荷兰人的大炮时，立即由大学士徐光启（1562～1633）和龙华民（1559～1654，意大利人，1597年来华，死于中国）、毕方济（1582～1649，意大利人，1613年来华）、汤若望（1591～1666，德国人，1622年来华）等外国传教士仿造，并用之于辽东同努尔哈赤的战争。除了前装大炮和鸟枪外，明代的爆炸性火器炸弹、水雷、地雷和燃烧性火器火箭类等都有了明显的改进。但当时明朝气数已尽，崇祯皇帝中了清国的反间计，1630年，抗清的辽东明将袁崇焕（1584～1630）被剐，改进了的火器和坚城已难挡清军的进攻了。
尽管明代在改进火器方面有相当的发展，但中国的火器技术在明朝末年已经落后于欧洲的葡萄牙和荷兰了。在徐光启和传教士们铸造欧洲大炮时，比徐光启小两岁的意大利人伽利略（1564～1642）已经在研究炮弹的运动轨迹，并得出了抛体运动的规律。毫不奇怪，自从元朝时欧洲发生了文艺复兴运动，资本主义生产于明朝时代正在地中海沿岸和欧洲的一些大城市中蓬勃地发展。那里的手工工场里，分工越来越细，专业化程度在提高，工艺改进的节奏相当快，产品质量已超过了东方。
一方面加固长城，一方面发展火器，这就是明朝的军事技术史。仅从军事学的观点来看，前者是一种耗力费时而且渐趋过时的行为，后者却是一种寻求革新的努力。这两项事业在明王朝的历史中是并行的。重修长城表明这个王朝在政治上和军事上已经不能驾驭或征服塞外的游牧民族，而在技术上，明朝也未能彻底地完成火器革命这一军队装备更新换代的任务，它只是靠这种从本质上来说是矛盾的技术战略来求得江山的安宁和王朝的延续。历史证明，在有了新长城和部分火器的条件下，这个王朝可以维持，但绝不可能永固。朱元璋开创并由永乐皇帝推进了的基业在代代相传的过程中被这种制度本身所腐蚀。最后，长城一线最初曾得到土地而安居实边的农民后代，大多数变成了流民，在一场旱灾中，他们走投无路。李自成（1606～1645）的队伍聚集起来，为明朝最后一个不昏聩也不英明、又无力回天的崇祯皇帝（1611～1644）送了葬。掌握着相当多的火器的朝廷军队被完全操着冷兵器的农民军队击败。接着，东北的女真族骑兵越过了明代建立起来的长城东端的天下第一关——山海关。
明代在应用火药方面还出了一位叫万户的民间发明家和探险家，这可能是1400年左右的事。据说万户把47支大火箭捆在一个座椅上，手里持着两只风筝，试图飞上高空。不过，他没有成功，集束火箭的意外爆炸在半空中结束了他的梦想，但这个梦想却留给了全人类。