自开战以来，袁军总算小胜了一把，这使袁营里颇有一股喜气洋洋的气息，于是袁绍乘胜而进，对坚壁不出的曹军发起攻击。
在古代战争中，要攻破一座营寨，往往比攻破一座城池更难。因为守城池的可能只是地方部队甚至民团，守营寨的却多半是久经战阵的野战部队，比如曹军。
曹军建造的营寨，也如同城墙一样坚固高大。守卫营寨的曹军可以密集排列，作为进攻方的袁军在进攻时只能循序而上，虽然他们人多，但就某个接触面而言，实际作战人数却肯定要少于曹军，曹军战斗力又强，加上各种防守重器的打击，袁军即便付出数倍于对方的伤亡，也不一定能够接近寨墙，更别说击破营寨了。
在袁军的北方战史中，进攻高大营寨的情况并不少见。当初公孙瓒固守幽州，他看到兵法上说，百楼不攻，就是只要能建起百座高楼，敌人便无法攻打，于是便在防区内挖了十道濠沟，用泥土在壕沟内筑起土台，这些土台中，最里面的高达十余丈，其它的也都有五六丈。
公孙瓒的高楼确实弄得袁军疲困不堪，以致数年围攻都毫无建树，袁绍显然对此印象极其深刻。抛去个人缺点，袁绍也是一个拥有不错战绩的用兵家，以战学战已经化为一种本能——公孙瓒的高楼法被他移值到了官渡战场，只不过公孙瓒用高楼防守，他用高楼进攻！
袁军没有直接对曹军的营寨进行攻击，而是在距离其寨墙一定距离内，堆起无数土山，等到土山快要与曹军营寨等高的时候，便用树木在上面筑起望敌楼，然后再派弓箭手和强弩兵登楼。
通过争夺高度，袁军迅速完成了攻防位置的交换。原先，曹军凭借高大寨墙，处于居高临下的位置，远了使用弓弩，近了擂木、巨石招呼。现在，袁军依靠更高的土台和望敌楼，反过来使得曹军寨墙内的情况被其尽收眼底，一览无余，里面的所有曹军官兵也就都成了他们的活靶子。
袁军强弩兵的威力，在当年界桥大战，大杀公孙瓒“白马义从”一仗中，就已为世人所震惊。曹军和公孙军一样，都是有血有肉的人，在强弓劲弩面前也都脆弱得跟豆腐渣相似，没过多长时间，就有不少曹军士兵被射死射伤，营内哀鸿一片。
自此，曹军官兵人人自危。为了不被弓弩伤及，大家无论是在营内来往行走，还是仅仅蹲在工事内，都得小心翼翼地用盾牌遮蔽身体，或者匍匐前进。
这样被压着打，就算不被困死，也得被憋屈死。有人激愤地说，哪怕付出再大伤亡，也要冲出去把楼台拆掉。曹操当然不允许，因为他知道曹军跑出去就是送死，而这正是袁绍所希望看到的。
还有人建议通过弓弩对射，压制袁军，减少营内压力。这样做当然是可以的，但是曹军需对空射箭，占不到多大便宜，很难对有高楼保护的袁军射手造成有效杀伤。更何况，箭矢造难耗易，对于曹军而言，也是一种很紧缺的军用品，在奈何袁军不得的情况下，还要把资源白白送给对方，那可就亏大了。
曹操和谋士们拼命想招，情急之下，终于让他们琢磨出了一种克敌利器：发石车。
发石车的名词以前没有，是在官渡大战中第一次出现。文献中对其原理未加以详载，也没有相应实物传世，只知道在战国或者更早的周代，有过纯使用人力的抛石机，曹操君臣有可能是从中得到了启发。
按照当时的知识技术水平，人们已能掌握和运用比较简单的机械原理，并将之运用到发石车上。曹操命工匠连夜打造，造好后马上用来对付袁军的高楼。
按照现代学者的模拟，发石车应该是可以拖拽或推着前进的，操作人员使车子在运动中急停，车上的抛石装置便能借其力，把石弹抛甩向前方。当然，它的准头一定不会太好，不过发石车不会只有一辆，许多辆发石车连续不断地抛甩石弹，巨石漫天飞舞，纵使瞎猫碰上死耗子，也总会有一部分正好砸中楼台。
史籍载，发石车抛射石弹时，发出的石弹在空中响声隆隆，如同打雷一般，故又称“霹雳车”。最终，袁军的望敌楼全部被这种响声极大的“最原始大炮”所击毁，楼上来不及躲避和逃命的弓弩兵也非死即伤。
有矛就有盾
斗智斗勇斗技的竞赛并没有就此结束，袁绍一招不成，再施一招。这一招仍和消灭公孙瓒有关，但却是袁氏原创，当初袁绍围攻公孙瓒数年不克，始终拿他的高楼没办法，便转而采用地道战，把战场由天空移至了地下。