火矛和火箭
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燃着的火把很可能是最古老的火攻兵器，紧随其后出现的是火箭，一直到中世纪都有使用。最简单的火箭只是在箭头下方绑着浸了油或松香的麻线，对木制结构很有效[13]。前701年的莱基攻防战中，亚述人和犹太人都使用了火箭[51]。罗马人发明了较复杂的种类，是将装有燃烧物的铁匣或铁管绑到箭或矛上，射箭时弓不能拉得太满，因为飞得太快火就熄了，矛有的用人力投掷，也有的要用机械力[52] 。
火箭的使用一直延续下来。十五世纪的作家古铁兰·迪亚士·德·加梅斯(Gutierre Diaz de Gamez)目睹了西班牙人于1404年对摩尔人城镇瓦赫兰的攻击，后来他写道：“几乎整个夜间，战船都不停地向位于海边的城镇发射火弩箭和蘸了焦油的方镞箭。由此引发的喧闹声和哭喊声震天响。”[53]
在东俄罗斯弗拉基米尔的一座十三至十四世纪的城堡中曾出土一支二米长、很可能会携带一支火焰筒的铁弩箭[54]。这种巨型弩箭是理想的火攻兵器。蒙古人有一种“牛轭弩”，能将蘸有燃烧沥青的弩箭射出2500步[55]。
据安娜·科穆宁娜所述，在1091年的列文宁(Levunium)之战中，有人把火把绑在长矛上使用[56]。
中国人在宋朝时发明了新定义下的“火箭”——在箭杆上绑着火药筒，可在平台上进行大批量发射。后来还出现了用于水战的“火龙出水”多级火箭。成吉思汗率领的蒙古人已经使用竹子和皮革制造的原始火箭，但缺乏精度。法蒂玛王朝从十一世纪起开始使用可能掺有硝石的“中国箭”[14]。马木留克军队还试验过一种火箭动力兵器，称其像“自走自燃的鸡蛋。”[57]
十一世纪晚期对于希腊火的描绘
希腊火
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希腊火曾是最高效的热兵器之一，对使用者也相当危险。它是一种混合液体，能利用虹吸原理或投石机发射，受冲击时就会爆炸，燃起大火。七世纪的拜占庭人最早发明了这种武器，后来突厥人也用它来对付十字军。在西欧的首次使用可能是在十二世纪[58]。拜占庭人在六世纪所用的早期试验品是硫磺和油的混合物，除了带来伤害外还可以造成惊吓[44]。希腊火的配方通常被视为机密，很可能存在多种类型，虽然部分配方已知，但当代的专家们对于它的确切组成仍没能达成一致[59]。在不同地区成份可能并不相同，伊斯兰地区称其为“纳夫特”，“纳夫特”的主成分为石油，还有硫磺[60]，而在波斯语中“石油”即是“纳夫特”。
这种混合液体可用投石机抛出，受到冲击就会爆炸起火[58]。拜占庭帝國利奧三世時代，拜占庭士兵扔擲裝有希臘火、鐵蒺藜的陶瓷容器以攻擊敵人，為世上最早的手榴彈。铜制虹吸管出现于十到十一世纪，这种虹吸管能喷射出炽热的炎流，据两河地区十世纪的文件记载，它可以一举吞没十二个人[60]。在十二世纪时，人工吹制的管子已用于矿业，当时马迪·本·阿里·奥塔苏西（英语：Mardi ibn Ali al-Tarsusi）为萨拉丁写了一部作战手册，里面谈到“纳夫特”可以装到吹制的薄壳中，以从马背上投掷[60]。
希腊火发明前几百年，类似的以石油和沥青为基础的可燃混合物已为人所知，但新发明的特殊之处在于它的火焰极难扑灭[44]。 它在水中也能燃烧，在海战中很有用处，不过它主要还是反步兵武器而非用于烧船[61]。十三世纪后，希腊火在陆战中的使用减少，但仍能在海战中发挥作用[60]。
希腊火的配方在使用中也一直得到改进，中世纪中期的配方比早期的复杂得多[62]。 伊斯兰世界的人还将硝石（他们称为“中国盐”）加入这个混合物中，中国人则发明了一种包含硝石的干燥混合物配方，被称为火药。
热油
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许多种油都可用来加热到高温，再泼到敌人头上，不过由于价值昂贵，使用次数和用量都很有限。 而且，热油的危险性也很高，易爆炸[21][63]。 由于油的发烟点低于沸点，使用时只是烧热，并不会烧滚。
热油战术见于史上多场战斗中，约瑟夫斯记载它于公元67年用于约塔帕塔（英语：Yodfat），称“油能轻易浸入他们的整套盔甲，流遍他们全身，像火焰一般吞噬他们的血肉。”[64]
油常用来制造一些火攻兵器。 六世纪的东罗马帝国军队就使用基于油料的火攻兵器“火罐”，靠人力或弩炮投掷[65]。1174年的蒙特勒伊贝莱攻城战使用了坚果油、印度大麻油、亚麻油的混合物，将这些置于铁制容器中烧热，再由扭力投石机发射出去，受撞击后即会爆炸起火[66]。中国人还用浸过油的大麻和棉花制出早期的“手榴弹”，可在点燃后用投石机投掷[67]。
在百年战争中的拉罗歇尔海战中油也作为武器使用，当时卡斯蒂利亚人把油喷洒到英国船的甲板上，再居高临下发射火箭将其引燃[68]。
热水与热沙
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比起热油，廉价的热水和热沙要常见得多，也极其有效，甚至“街上扫来的灰尘”也能做类似的用途。它们能透过铠甲，造成严重的烧伤[69]。 特别是沙子，足以穿过铠甲上很细小的缝隙。 前332年，推罗的腓尼基守军就曾将炽热的沙子倒向进攻的希腊人，沙子透过他们的盔甲，直接灼烧他们的血肉[70]。这些灼热的武器还能在地道战中使用，一世纪的罗马学者维特鲁威记载，在阿波罗尼亚的围城战中，守军在攻击者挖的地道上方挖了一条反向地道。 他们在两条地道之间打出孔洞，向敌人的头上倒下沸水、热沙和热沥青。 此外一些别出心裁的混合物也曾被用做武器，918年切斯特的守军将水和啤酒的混合物装在铜盆里煮沸，再倒向攻城的维京人，使后者皮肤因烫伤而脱落[71]。
在十二世纪，红胡子腓特烈攻打意大利的克雷马城时，守军曾丢下烧红的铁器来招待他[71]。
“他们把沙子放在铜铁盾牌上，用火烧到炽热。再利用某种机械将沙子抛向那些作战最勇猛的对手，使对方遭到最大的痛苦。 沙子穿透他们的铠甲，渗入内衣，灼烧他们的躯体，没人救得了他们……有的死了，有的因为巨大的无法遏止的痛苦而成为凄惨的疯子。”
——狄奥多罗斯·西库鲁斯，对前四世纪攻击推罗的战斗的描写[64]。
沥青、焦油和树脂
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有时候燃烧的沥青也会用做武器，蒙古人在攻城战中就曾用投石器抛掷装有燃烧沥青的容器[72]。十字军时期的人们已广泛应用在轮子上涂沥青的技术，这可使车轮转动更加轻便[73]。 前398年，莫特亚（英语：Motya）的迦太基守军向狄翁尼西乌斯一世率领的叙拉古部队掷下燃烧木炭和浸过树脂的麻絮，引燃了他们的攻城机械；不过叙拉古人成功扑灭了火焰[74]。
在古代，沥青是多种火攻兵器的基本成分。 皮奥夏人制造过一种火攻机械，曾在前424年的德林亩之战（英语：Battle of Delium）中用来对付雅典人的木制要塞。 那是一口装着燃烧的煤、沥青和硫磺的大锅，挂在一根挖空原木的一端，风箱则安在另一端[75] 。 九百年后，苏格兰人使用过类似的东西，1319年在特韦德河畔的伯立克，他们利用吊车将大包大包的木头、焦油和硫磺丢向英格兰人的“母猪”（一种带大型护盾的攻城车）[42]。
畜产品
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在1215年攻击罗切斯特城堡时，无地王约翰下令把四十头猪的脂肪堆到要塞下方新挖好的地道中点燃，导致了要塞的倒塌，这个廉价又高效的技术比起一年前他在法兰西用的要好得多，当时他用了复杂得多的硫磺、牛油、松香和沥青的混合物[76]。十三世纪的法国突击队员经常会带着动物油、稻草和亚麻油作为燃料去烧敌人的攻城机械[77]。
下面是一些动物产品在战斗中的巧妙运用，886年的巴黎之战中，法兰克人将装有烧热的沥青（或油）、蜡和鱼肉混合物的大桶抛向攻城的维京人，这种混合物直接渗入铠甲伤害他们的皮肤[78]。 孔拉德·基斯尔（英语：Konrad Kyeser）著于1405年的《战争堡垒（英语：Bellifortis）)》提到过由硫磺、焦油和马蹄混合成的散发毒烟的材料[73]。 其他可用作火攻兵器的还包括蛋黄、鸽粪和羊粪[79]。
前189年，罗马人用挖地道的办法攻打阿姆巴西亚（英语：Ambracia）。 守军将鸡毛装入一个陶罐中点燃，并利用风箱把刺激性的烟雾吹入地道中；由于有矛兵的保护，罗马人无法打掉这个罐子，只得选择放弃[80]。
石灰、硫磺以及毒烟
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十五世纪的工程师塔克科拉（英语：Taccola）推荐在战斗中使用生石灰[69]，不过在很古老的时候就已有人使用它了，而且很可能还是希腊火的组成成分之一[81]。 生石灰与水发生剧烈反应，足以造成失明和烧伤[81]。 虽然石灰曾用于一些海战中[82]，但因为有着被风吹回，烧伤自己人的危险性，并不曾成为船上的标准配备[83]。
还有一些其他的更易于冒烟而非燃烧的物质。 要清理敌军的地道，丢入装有点燃的硫磺的麻袋是相当不错的办法，就是因为它能散发毒烟。 在狭窄的空间内，任何烟雾的效果都不差，希腊军事学者埃尼斯·塔克提苦思就建议用木头和稻草燃烧的烟雾驱逐敌方的地道兵[80]。