蒙古人使用的第一种类型的攻城武器是十字弓（siege crossbow）。攻城十字弓是所有攻城武器中使用年代最早的，它们起源于古中国。实质上，它们是我们所熟悉的手持十字弓（handheld crossbow）的巨型版，由一个结实的支架（stout framework）进行操控。它们射出巨大的箭矢，包括火箭，也用来抛掷小石块。攻城十字弓常被安装在城墙的城垛（battlement）上，但也有轻便且可拆卸的攻城十字弓——众人皆知，蒙古人携带它们出征。比如，在1255年，蒙哥汗的军队有许多“通过轮子工作的发射火箭的射击武器”——无疑，存在着用绞盘拉的攻城十字弓，这种攻城十字弓“操作十分精巧，一根弓弦可以拉三张弓，可以射出三到四厄尔（ells，旧时英国等欧洲国家量布的长度单位，等于45英寸）长的箭矢。”蒙哥汗的器械也能投掷油罐，他们用兽皮遮盖油罐以防火。
蒙古人的十字弓能够被拆成五或七块，用马车运载到行动地点。一千名中国炮兵跟随旭烈兀前往西方，并与1258年帮助蒙古人破坏巴格达的城墙。 有关于蒙古人使用攻城十字弓的一些极好的例证来自对他们攻击波斯的阿萨辛派的战役的记录。阿萨辛派的城堡是坚如岩石的要塞，控制着周围的山谷。这使得袭击他们非常困难，蒙古人对阿萨辛派城堡进行了远程轰击，这为编年史家们所提及，因为这对蒙古人的胜利至关重要。刚开始，实施这样的行动十分困难，因为守城者占有高度优势，当然了，阿萨辛派也通过“定位并射击敌军炮兵”给蒙古人造成了一些伤亡。蒙古人的工程师努力使蒙古人无论在哪里都能将十字弓手布置在堡垒对面的山顶，由“身强力壮之人（athletes）”组成的小队驻扎在相距300码的地方以把支架和可拆卸的石弩的杆子运上山坡。
旭烈兀的指挥也是蒙古人的优势之一。志费尼的话语有如诗一般：“第二日， 当夜的盖子从大地的熔炉上揭开，饼状的太阳圆盘从黑暗的腹中吐出时，国王命令他的卫队攀上最高的山峰，在那里扎下皇家的营帐。” 阿萨辛派以猛烈的石头轰击来回应蒙古人。蒙古人在他们新夺得的阵地里回击阿萨辛派，根据描述，蒙古人在这个阶段使用攻城十字弓，攻城十字弓是能投射石头和箭矢的十字弓，而不是牵引投石机：“……年轻人以矛状的箭劈开发丝，他们并不畏惧石头与箭矢。箭，是死亡天使射出的裁决之杆，它们扑向卑鄙之人，如同冰雹一般划过筛子般的云朵。”
因此，我们可以在脑海中逐步形成一幅图景——蒙古人发射攻城十字弓，箭矢以大致水平的轨迹穿过山谷。相比之下，防守的阿萨辛派使用传统的投石机和手持弩，用这些来对付徒步攀爬的蒙古进攻者能起到极佳的作用。蒙古人还使用由攻城十字弓发射的巨型火矢以烧毁阿萨辛派的堡垒的木制上层建筑：“塔楼里的弓射出迅疾的羽箭，当蒙古人别无他策之时，由契丹工匠建造的、射程达2500步的“牛弓被带去瞄准那些受蠢蛋；在这些魔鬼般的异教徒中，很多士兵为那些疾速的箭杆烧伤。来自城堡的石头也如树叶一般倾泻而下，但只有一个人因此受伤。”
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