俞大猷的大同镇兵车操法不是凭空诞生的，其基础正是当年曾铣的车营之法。不过，当时俞大猷面对的问题是明帝国九边普遍超高的支出，曾铣那种壮志未酬的大兵团作战更可能招致杀身之祸。

因此，俞大猷一改在东南时提倡用数倍乃至十数倍的兵力消灭对手的战法，开始提倡以步兵奇兵取胜的小成本战法。他发现，一直以来大同镇步兵对敌，都是驱马到敌军阵前，然后下马使用单手操作的环刀或骨朵御敌，和蒙古军使用的武器相同。但蒙古军是在马上作战的，所以交战时“ 彼高我下，万无取胜之理”。于是俞大猷将明军步兵的环刀、骨朵改为钩镰刀、虎叉、龙刀。这些武器长度都在七八尺（2.6 米左右），可砍可刺，对付骑兵最为便利。俞大猷还安排士兵在作战时左手持圆牌、右手执环刀滚杀敌马（和戚继光的藤牌手相似）。这些改变让明边军步兵焕发出新的生命力，提高了步兵对抗骑兵的可能性。但是要在野战的环境下彻底击溃蒙古骑兵，这还远远不够，于是俞大猷又提出了其在两广地区使用过的新法—— 马上步兵、骑兵和战车配合作战，这也是大同镇兵车操法的前身。

俞大猷的战车车阵，用马上步兵十人， 骑兵二十人，战车一辆，步兵十人，一共四十人为一队。遇敌则用战车列于前，车上军士击发弓弩铳炮，马上步兵骑马出阵，距离近到和敌军马匹相交时放铳及弓矢， 完毕后回到本阵，之后骑兵趁机冲入敌阵砍杀，步兵十人专管割首级。战车车式为独轮，车前装有长矛，轻便易运，遇坑数人即可抬起。

兵法中所谓的“车胜骑、骑胜步”， 是指步兵无法抵抗骑兵的践踏，而战车能阻挡骑兵的践踏，又能发挥火器优势。俞大猷根据这种相克关系，在训练初始车营有了一定成效以后，干脆放开手脚，创造了全新的战车及兵车操法。

俞大猷的新型战车车式，使用独轮车， 车轮直径四尺六寸（约1.5 米），直着铺设大木头二根，各长一丈二尺（约3.8 米）， 两根大木头中间横三根小木头，以便推运， 并有绳索三条以便挂肩挑扯。车前横一块长六尺的木头并竖着装上两小根直木作为屏障。车上共装大枪头四根，大佛郎机一门，盾牌两个，小月旗两面，布幔一幅。车的后部中间有一根立木，相当于车的方向盘，由队官一人把握。车前有两个支架，停车时放下作为车架。车后又有两个铁锥，停车时插入地里，相当于船锚。车辆本身再加上车上的铳、牌、枪等，总重不过三百斤， 以十六人分班推行，即使是崎岖险路也可顺利通行。各车相互配合，行则为阵，止则为营。

新战车每车五十人。其中大旗手两名，牌手四名，虎叉手两名，钩镰手两名，拨刀手四名，共十四人。这些人精习武艺，平时站在车旁，不参与推车，遇敌则前出冲锋破阵。推车者一共有十六人，分两班，一班八人，两边各四人推车。这十六名推车者并不是民夫，而是火器手。十六人中，有鸟铳手四人，神枪手四人（明代所说的神枪有两种，一种为前文提到的击发木矢的铳筒，另一种即为此神枪手所用神枪，枪管长一尺，木柄长三尺五寸，全长四尺五寸，约144 厘米，重量达到十二斤多，用细铅子打散弹，一次击发二十余粒，枪长接近人的身高，且枪管细长，握法和鸟铳一样右手靠前），击发佛郎机并携带子铳者四人，拨刀手四名。这十六人只负责推车和守车， 而不冲锋破阵。各兵不许放行李在车上， 每四人给驮马一匹搬运行李，而且只有推车的人才能够把兵器放在战车上。最后有管队官二名，一人执车上青旗监督冲锋兵破阵，一人在车后负责掌舵及督兵守车。

后来，戚继光调守蓟镇担任北京防卫军统兵，他认真研究了俞大酞建立的车营，认为车营有五大好处：“凡攻战用之环卫，一则可以束部伍，一则可以代甲胄，虏马拥众，无计可逼，此车之堪用一也。行则为阵，止则为营，以车为正，以马为奇，进可以战，退可以守，此车之堪用二也”，等等。

于是，戚继光建立了七个车营，每营装备有重车、轻车。车两头设有长辕，两头皆可驾马，可进可退。

重车每辆装火炮两门，配备二十名士兵，其中正兵十名，两名管马，六名管炮，一名车长，一名舵手。另十名为骑兵，其中鸟铣手兼长刀手四名，两名为藤牌手，两名为鎲把手，队长、火兵各一名。

轻车配备十名士兵。每营兵车一百二十八辆，官兵三千一百零九名。

明史资料中一样记载，明末令清军闻风丧胆的名将孙承宗，同样用车营有效打击战斗力极强的清军骑兵。