揭幕战在城堡攻防战中并非重点。在典型城堡防御系统中, 除了外墙, 还有防御能力更强的内城和主塔楼。所以如果能攻下外城, 进攻者往往会暂停进攻, 再次劝降。如果攻势不利, 攻城部队才开始真正准备一场大规模围攻, 这时他们最重要的工作是开始组装各种攻城器械。
中世纪的攻城器械大多由古代希腊、罗马和中国的攻城器械演变而来。伟大的数学家阿基米得(公元前287年一公元前212年)被认为是欧洲攻城器械的始祖级人物。公元前213年, 罗马军队围攻锡拉丘兹城, 阿基米德发明了一种能投掷石块的器械。吃尽苦头的罗马军队此后开始仿造。这种装置由笨重的木材作框。一根活动的木杠底部固定在木框中部, 前者的另一端则是抛石袋。使用者将有抛石袋的一端拉向木框后部, 用拉钩固定, 放置石块。然后再解脱拉钩。木杠在巨大扭力的拉动下将石块抛出。这个木杠的抛送动作很像驴子踢腿, 因此这种扭力式抛石机早期被称为“ 野驴”(onager) , 经过改进后在中世纪又被称为“ 射石机”(mongonel)。它可以将重达45公斤石块或燃料物抛射至366米以外。但它的缺点是抛射弹道较为弯曲, 不够精准, 因此只能对付较大的目标。虽然射石机发射时声势很大, 但在当时它就算不上决定性的武器。1216年, 法国路易斯王子围攻英国多佛城时, 动用了数十部射石机, 却仍然没能攻破城堡。尽管如此, 射石机当时还有许多其它用途。守城方经常使用这种装置将战俘或他们讨厌的信使活活抛出城外罗马军队遗留给中世纪的另一种攻城器械是“ 弩炮” (ballista)。这种装置的原型源自古希腊的“ 蝎子弓” 和五世纪古代中国的弩, 其形状就好像“ 十字弓”的放大版本(事实上它也正是欧洲“ 十字弓” 的前身)。它通过成束皮索或发束(所以在古希腊、罗马, 战争爆发时妇女要献出长发, 这种爱国行动就是为新弩炮提供建料)的弹力发射重型标枪。与射石机相比, 弩炮弹射物体的长处是弹道平直, 精确度高, 但缺点是射程较近, 发射“ 弹药” 重有限。因此多用于射杀人员。据说这种装里可以将重甲骑士钉在树上。标准型弩炮可以将3-4.5公斤重的石头弹射到270米以外, 但射石时重量不太可能超过136公斤。因此, 这种装对坚固城墙的破坏力有限, 到了中世纪中后期, 守城一方会使用得更多。在著名的威尔士切普斯陶城堡四角, 至今仍保留着13世纪遗留下来的弩炮平台。
在中世纪林林总总的城堡攻防战器械中, 威力最大, 也是名气最大的, 非抛石机莫属。它也是古代东方先进军事技术西进时最有影响的装备之一。据史学界考证, 3世纪至5世纪在中国流行的抛石机原型最早于500年前后出现在了欧洲。它在欧洲的正式名号来自古法语“ 抛掷”(trebuchier), 12世纪晚期首次在正史中出现。1211年, 十字军著名将领西蒙·德·蒙特福特攻打法国南部卡斯特诺达城之后,当地流传的民谣中都出现了这种威力巨大的武器, 说它一炮就摧毁了城墙和塔楼。中世纪欧洲工匠改进后的抛石机虽然沿用了平衡力抛射原理, 但它通常使用重物替代人力作平衡物。这最初主要是因为欧洲人力资源非常有限。但这种改进无意间增强了武器的射击精度和稳定性, 从而可以使攻城部队能反复击打一个固定地点, 提高攻击效率。