古代攻城器械种类很多，但是其主要器械是攀登器、发射器和撞击器，以云梯、投石机械、破城锤、玫城吊车以及木炮和石弩等最为常用。西方古代的攻城器械中破城锤是最普遍使用的破城武器，攻城吊车可以把几名战士吊到城墙上攻打敌人、占领城墙。最有效的攻城机械是巨大的活动塔（攻城塔）。在公元前305年围攻罗德斯岛上的罗德斯城时，建筑起一座9层攻城塔，高达50米。在上面装有许多投射机械，能够平射或俯射攻打守城的敌人，还可以利用其一面的活动木板搭到敌城上，战士们可从塔上冲向城关杀敌。塔底有轮，可随时移动。同时具有杀伤与破坏作用的是发射类器械，古代希腊、罗马时期的木炮和石弩就是攻城时用来投射石块、石核或铅核的重投机械。石核重的达70千克，射程有300米～500米。更广泛使用的石核，质量在3.5千克左右。
中国的攻城器械的制作技术在春秋战国时期便已经产生。三国时期战争频繁，展开了一系列的攻防战，由于战争的需要，攻城掠地战略战术以及攻防器械和兵器制造，都有不同程度的发展。在攻城器具方面，有火车、发石车、钩车、虾蟆车等。梁代的候景在攻城器械设计与制造方面有许多创造。他曾“设百尺楼车”，“并高数丈，一车至二十轮”（《梁书，候景传》），又造飞楼、撞车、登城车、阶道车、火车等。攻城器械在战争中发挥了很大作用。如曹操与袁绍在官渡之战中，先是曹军失利，设营防守，袁绍军“为高橹，起土山，身营中”，使曹军“大惧”，曹操便令制造发石车，摧毁了袁军的楼车，这种发石车被袁军称作“霹雳车”，显示了巨大威力（《三国志·袁绍传》）。
中国的攻城器械中最突出的要数云梯。据《墨子·公输》中记载，云梯的最早发明者是春秋时期鲁国巧匠公输般。战国时期的云梯由3部分组成：底部装有车轮，可以移动；梯身靠人力扛抬，可以上下仰俯；梯顶有钩，用于钩攀城缘。唐代的云梯有很大的改进，设有主梯、副梯。主梯为固定式装置，底部“以大木为床，下置六轮”，梯身以一定的角度固定在底盘上。副梯是一具活动的“上城梯”，顶端有一对辘轳，登城时可以沿城壁上下滑动，称为“飞云梯”。由于主梯是固定的，可以缩短架梯的时间，增设副梯，可以降低云梯的高度，避免过早地与城缘接触而遭到破坏。攻城时，只要将主梯停靠的城墙下，再在主梯上架设“上城梯”，便可“枕城而上”。宋代的云梯有了更大的改进。据《武经总要·攻城法》记载：“云梯以大木为床，下施六轮，上立二梯，各长丈余，中施转轴，四面以生牛皮为屏蔽，以内人推进，及城则起飞梯于云梯之上”。说明宋时的云梯已经采取了以转轴为连接的折叠式结构，并在梯底增加了防护设施。此外，宋时云梯的“上城梯”有了多种样式，有“飞梯，长二三丈，首贯双轮，欲蚁附则以轮著城推进”；有“竹飞梯，用独竿大竹，两旁施脚涩以登”；有“蹑头飞梯……为两层，中施转轴以起梯，竿首贯双轮，取其附城易起”。明代以后，随着火药的发明，这种笨大的竹木结构的器械在战场上遂逐渐消失。