战阵渐渐逼近西直门城门。
危急时刻，总兵官石亨与侄子石彪率援军赶到。石亨的兵器是一把大刀，石彪则使巨斧，叔侄二人所用都是重兵器，所向披靡。瓦剌军领教了厉害，立即望风而逃。这时候已经是黄昏，天光渐暗，石亨下令收兵，没有继续追击。
十月十四日，在德胜门和西直门遭挫的瓦剌军又进攻彰义门[8]。于谦命副总兵武兴、都督王敬、都指挥王勇率军迎战，主动出击。明军前队用神铳火器冲锋，后队列弓弩短兵继进，挫败了瓦剌军的前锋。
但明景帝派来的监军太监想要争功，领着数百骑驰马抢前，明后军因而阵乱。瓦剌军乘势反击，总兵武兴不幸中流矢而死，明军受挫败退。瓦剌军追击明军到土城，当地居民舍生忘死，登屋号呼，投砖石阻击瓦剌军。情势危急之时，佥都御史王竑和副总兵高礼、毛福寿率领的援兵赶到，瓦剌军仓皇撤退。
前几次交锋，均以瓦剌军大败告终。然而，瓦剌军元气未失，集结在德胜门外土城关一带的军队还有三万之多。但明军亦有占先之处，有着当时世上无可比拟的火器优势。
早在元朝时，中国便有了火炮，即世所称“襄阳炮”，因首先在襄阳使用而得名[9]。此炮并非火炮，而是巨型投石机，威力巨大，为后世所重视。燕王朱棣发动靖难之役时，攻城略地，往往赖火炮建功。
这里面，还曾经发生过一则颇为有趣的故事。燕军南下进攻济南的时候，围城三月而不能下，朱棣便下令用火炮轰城。当时守济南的是山东布政使铁铉，见燕军火炮厉害，便制作了许多大木牌，上书“太祖高皇帝神牌”，挂在城头。朱棣若继续开炮，便是轰了自己父皇的牌位，无奈之下，只好下令停止轰击。
朱棣当上皇帝后，在平定安南的战争中，获得了制作“神机枪炮”的方法。此枪炮威力令人耳目一新，非旧式火炮可比，朱棣特设“神机营”，成为明军中的炮兵部队，并在明军与蒙古的数次交锋中发挥了重要作用。
神机枪炮当时称为“神铳”，由京师“兵仗”“火器”两局制造，因为是重要利器，不轻易配发。明英宗朱祁镇亲征时，给大军临时配发火器，许多明军士兵都不能熟练操作，以致在土木堡之变时，明军的火器优势完全没有发挥出来。但北京既是京师，城头架设有许多大口径火炮，威力又非单兵使用的神机铳所能比拟。