從秦漢到明代，隨社會生產力的發展和戰爭規模的擴大，我國古代戰船也得到了長足的發展。
首先是水軍戰船數量多，艦隊規模大。如漢元狩三年（公元前120年），漢武帝下令在長安城西南挖了四十里方圓的“昆明池”，在池中建造樓船、戈船等幾百艘戰船，大船可容千人。東漢建武十八年（公元42年），漢光武帝派伏波將軍馬援（前14—後49）率部隊分乘兩千艘戰船，前往交趾，進行水上作戰。三國時期，東吳水師擁有戰船五千艘。隋文帝開皇八年（公元588年），在隋滅陳之戰中，隋將楊素（？—606）率水軍有幾千艘戰艦。
其次是大型主力戰艦屢有創新。漢代的樓船高達十多丈，船面上建樓二層到四層，每層外面都環有三尺高的女牆，掩護士兵作戰。大型樓船可載將士一千人，東吳的樓船可載將士三千人，宛如水上高城。據《晉書.王浚傳》記載，西晉建造的戰船“連舫”，“方百二十步，受二千餘人，以木為城，起樓櫓，開四出門，其上皆得馳馬來往。”隋代楊素建造的大型五牙、大榏等戰船，甲板和戰棚上設置有女牆，可隱半身。女牆上設有跺口，供射箭用。在戰棚四周還設置有作戰平臺。隋代五牙艦上特有的武器是在船的前、後，設有拍 杆，拍杆長15米，形如大桅，上置巨石，利用設置在甲板之下的絞盤來操縱，向敵方戰船拋射矢石。五牙艦上的拍杆，實際上是古代裝在戰船上的拋石機。鄭和下“西洋”時主帥乘坐的寶船，長達四十四丈、寬達十八丈。主力戰船的不斷創新，使水師的戰鬥力不斷得到提高。
第三是戰船分類越來越科學。西漢時期已經根據不同作戰任務的需要，把戰船進行分類：大型樓船是水軍主帥乘坐的指揮船；運送士兵率先登陸搶戰灘頭陣地的船稱“先登”；船體狹長、專門用來衝擊敵方船隊的戰船稱“艨衝”；偵察敵情的船稱“斥候”；輕型快速的船稱“赤馬舟”；防禦設備比較好的船稱“艦”；小型戰船稱“艇”；比樓船稍小的船稱“鬥艦”；四周有女牆防護、槳手多、航速快的船稱“走舸”；裝有衝角、用以撞擊敵船的船稱“突冒”等。戰船進行科學分類後，既使戰船將士能明確自己的職責，又利於相互進行協同作戰。
第四是兵器裝備逐漸更新。早期戰船隻裝備刀、矛、弓、劍、戈。秦漢時期增加了弩。東晉（一說隋代）的戰船已經安有拍杆。宋代的戰船開始配備火球、火藥箭、火槍，水軍也進入冷兵器和火器並用的時期。元末明初的戰船上開始裝備金屬管形射擊火器——火銃。嘉靖年間，戚繼光所編水軍營的大型福船、中型海滄船、小型蒼山船，都增加了大發貢（一種大型火炮，“貢”也作“熕”）、佛郎機炮、鳥銃等火繩槍炮，加上火箭、火磚、噴筒等火器，戰船上使用火器的士兵已佔編制總數的一半左右。同時，還創造了子母舟、連環舟、火龍船、赤龍舟等各種專門裝備火器用於火攻的小型戰船。此外，新創制的水雷和古代二級火箭——“火龍出水”已在水戰中使用。
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