明英宗的曾祖父朱棣还在世时，历次与蒙古劲旅交锋，都异常重视神机营与骑兵的协同作战，他总结经验，规定布阵时，手持神机铳的射手一定要在前面，马队则安排在后面；而宿营时，步兵在内，骑兵在步兵之外，神机营更布置在骑兵之外。也就是说，明军时刻准备着用神机铳炮发射弹丸挫敌锋芒，然后再酌情动用骑兵出击。按照这种战术，明军曾经先后在静虏镇、忽兰忽失温等战斗中获胜。
然而，以明英宗为首的统帅部重视的是首先使用骑兵，而不是首先使用神机营，北征大军从宣府回师时让归附的蒙古人吴克忠率领骑兵断后，结果吴克忠误入埋伏而战死。接着，成国公朱勇率领3万余骑兵临危受命，紧急赴战，却被诈败的瓦剌人诱入包围圈中，在鹞儿岭全军覆没。这两次战斗都是在没有神机营的配合之下进行的，总共损失了四五万骑兵。抵达土木堡的十几万明军主要以步兵为主。失去了骑兵配合的神机营所能发挥的作用也大打折扣，最多只能在阵地上打退瓦剌人的进攻，而不能及时展开追击，扩大战果。
一支以步兵为主的军队很难在与骑兵对峙的被动状态下安全撤离战场。稳妥的应付办法是在原地固守待援。但是，驻营地土木堡却没有水源，将士们不可能在那里长期待下去。最后，饥渴的明军冒险移营，结果，遭到来去自如的瓦剌骑兵的袭击而全线溃败。
综观木土堡之战，明军装备的数十万件火器，威力未得到充分展现，基本上成了摆设。正是“一将无能，累死三军”。
