在军事斗争中，改善部队的武器装备，也是使军队转弱为强的手段。诸葛亮对部队武器装备的重视，在古代尤其在三国军事指挥员中可以说是最突出的。
三国时期的军事指挥家中，没有哪个人像诸葛亮那样对改善部队的武器装备花费那么大的心血，付出那么大的努力，取得那么大的成效。经诸葛亮改善的蜀军武器装备，有弩机、刀、斧、剑、铠甲、蒺藜等。弩这种兵器在诸葛亮以前很早就使用了。《太公兵法》说：“弩之神名远望。”《墨子》说：“二步一木弩，必射五十步以上。”《墨子·备城门》。《汉书·李广传》记载李广与匈奴右北平之战说：李广命令将士弓弩上弦，引满勿发，自己则“以大黄射其禆将”。孟康注说：“以大黄参连弩也。”服虔和晋灼认为，黄即黄间弩，大黄，即大黄间弩。魏明帝诗说：
长戟十万队，幽冀百石弩，发机若雷讯，一发连四五。诗中所说“百石弩”显系文学夸张，但从后两句看，三国曹魏时弩的发射机关，同时射出四五支箭，已比以前有了改进。在上述基础上，诸葛亮对弩机又做了改进。史书记载说：诸葛亮“损益连弩，谓之元戎，以铁为矢，矢长八寸，一弩十矢俱发”。1964年3月，在四川省郫县太平公社的一座晋墓中，出土的一件蜀汉铜弩机实物，证实了上述史书的记载不虚。这个铜弩机是蜀汉后主景耀四年(261)制造的，弩机的郭上刻有铭文：景耀四年二月卅日，中作部左兴业、刘纪业，吏陈深，工杨安作十石机，重三斤十二两。从铭文拓片上看，“中作部左兴业刘纪业”似应为“中作部左典业刘纯业”，为政府兵器制作部门中主管连弩制造的官员，“陈深”是这件或这批弩机的督造官，“杨安”是具体的制造者。
弩机是弓弩中的重要组成部分。它由“望山”(即瞄准器)、“牙”(起勾住弓弦作用)、“悬刀”(扳机)等部件组成。弩的发射程序是：先将弓弦拉开，扣在“牙”上，把箭放在弩臂的沟槽里，经过“望山”瞄准后，扳动“悬刀”，“牙”松开弓弦，将箭射出。从出土文物及文献记载看，诸葛亮改造过的弓弩已比以前有了很大改进。第一，以前的弩一次只能发射三至五支箭，而诸葛亮改造过的弩一次能发十支箭。第二诸葛亮改造过的弓弩射击力量大，有“十石”之重。一石是一百二十斤，蜀汉一斤约合现在九市两，十石，就是约五百三十四斤，这么大的力量，射程要比墨子所说五十步远，穿透力也大大提高。十石弩的力量很大，杀伤力也很强，它在当时是一项重要的军器制作技术的革新，诸葛亮北伐，使曹魏名将王双、张郃死于伏弩，可见其在对魏作战中所发挥的威力。
由于十石弩的力量很大，它在制作上的技术质量要求很高。古代的弩比一般的弓力量大，由于弩力的大小不同，拉开它的方法也不同，力小点的用手臂拉，力大些的用足踏都不易张开。颜师古注《汉书？申屠嘉传》中的“蹶张”一词说：“今之弩，以手张者曰劈张，以足踏者曰蹶张。”但十石弩这么大的力量，用手臂或用足踏都不易张开，恐怕得用专门的绞车。弩的使用有个特点，它不是像普通的弓一样临用时才拉开，而是事先把弦扣在扳机上，射击时才把机扳开，由弓把箭射出去。
就像现在的枪一样，事先顶好子弹，临用时再扣动板机。由于弩张开的时间很长，这就要求弩的弓和弦在长时间张开后弹力不减，还要求弩机的“牙”具有良好的性能，否则就会发生不该射出而箭射出的现象，如同今天的手枪走火一样。正因为十石弩的质量要求很高，所以，每铸造一个弩机，都要在上面刻上主管制造、监督制造、亲手制造诸人的名字，以便对产品质量负责任。这说明诸葛亮对军器制作的要求是非常严格的。
诸葛亮在兵器制造的质量方面也是有过教训的。那是在攻打武都的战役中，先锋部队用刀斧砍斫敌人的防御工事鹿角时，一千多枚刀斧因质量不行，不但没有破坏敌人的鹿角，反而自损而不能用，几乎误了战机。后来，诸葛亮还专门下教令说：前后所作斧，都不可用。前伐鹿角，坏刀斧千余枚，赖贼已走。间自令作部刀斧数百枚，用之百余日，初无坏者。尔乃知彼主者无意，宜收治之。此非小事也，若临敌，败人军事也。