朱棣本人深知火器的重要性,自永乐八年之前便开始筹备神机营。1410年,他在北征中首次派遣这支全由火器组成的精锐部队。随着时间的推移,神机营不仅装备了各式各样的火器,还配备了一些冷兵器,以适应各种天气条件。在弘治年间编写的《大明会典·京营》中记载,除了常见的手铳和炮弹外,还有独眼神铳、击贼砭铳等特殊武器。
神机营在其成立之初的人数并不多,但经过不断扩充,最终达到了七万五千余人的规模。这使得它成为世界上最早专门使用火器作为主要武器的军事单位,比欧洲在16世纪初期出现的火枪兵要早一个世纪左右。
第一次正式战场上的表现是与鞑靼之间的战争,其中朱棣亲自指挥,并且成功地利用了这支新型军队的大威力。此后,在对付鞑靼以及其他敌对势力的战斗中,神机营又展现出了它卓越的地位和战斗力。