明朝军事实力的巅峰时期应该是朱棣时期，他建立的京军三大营应该就是明王朝军事实力的巅峰。下我就来详细说说朱棣时期的京军三大营：
京军三大营的编制
永乐初期，为加强京师的守备和强化精锐部队建设，朱棣建立了居重驭轻的五军营、三千营和神机营等京军三大营，成为朝廷直接指挥的“内卫京师、外备征战”的战略机动部队。三大营各营编制的官员数额不完全相同，各级官员的名称也与卫所制官员的名称不同。
各营的主官称大营坐营官或管操官，挂提督衔；各哨和掖的分管官称坐营官或坐司官；他们都由兵部奏请朝廷，从公、侯、伯、都督、都指挥内推选，后兼用内臣；此外，神机营还增设监枪、掌号、把总、把司、把牌等官。
1、五军营的编制
在“靖难之役”中，朱棣曾在会州将所部步骑兵分编为中、左、右、前、后五军，可以说这是尔后编制五军营的先导。
五军营以其主要部分中军、左掖、右掖、左哨、右哨五个军命名，还编有一个大营（似为五军营的机关营）和执行各种专门任务的十二营、围子手营、幼官舍人营、殚忠效义营等4个二级营。其中幼官舍人营和殚忠效义营又各分两个三级营。
五军营设提督内臣1员、武臣2员、掌号头官2员；大营设坐营官1员、把总2员；中军设坐营官1员、马步队把总各2员；左掖、右掖、左哨、右哨设官与中军相同。
这些营的主要任务是管操练在京各卫、中都留守司，以及山东、河南、大宁都司所属各卫轮班来京马步军的操练。十二营设把总2员，专管随驾摆列马队官军。
围子手营设坐营官一员，下辖一司、二司、三司、四司4个司。每司各设把总2员。专管上直叉刀手和在京各卫队官军的操练。
幼官舍人营设坐营官1员，下辖幼官营和舍人营，幼官营设把总1员，舍人营下辖一司、二司、三司、四司，每司各设把总1员。专管在京各卫的幼官和应袭舍人的操练。
殚忠效义营设坐营官1员、把总1员，下辖殚忠营和效义营：殚忠营又称舍人营，专管居京各卫应袭舍人的操练；效义营又称余丁营，专管在京各卫报效余丁的操练。
2、三千营的编制
三千营以三千蒙古骑兵为骨干，实际人数不止三千，全部为骑兵。三千营是用边外降丁编成，设提督内臣2员、武臣2员、掌号头官2员。三千营下辖5个司, 设坐司官5员、见操把总34员、上直把总16员、明甲把总4员。
5司的任务各有不同：一司管执大驾龙旗、宝纛、勇字旗、负御宝及兵仗局什物等件上直官军；二司管左右20队勇字旗、大驾旗纛、金鼓等件上直官军；三司管传令营令旗令牌、御用监盔甲、尚冠、尚衣、尚履什物等件上直官军；四司管执大驾勇字旗、五军红盔贴直官军上直官军；五司管杀虎手、马轿及前哨马营上直明甲官军、随侍营随侍东宫官舍、辽东备御回还官军。
3、神机营的编制
这是明军中专门掌管火器的特殊部队。士兵使用的武器是火炮和火铳后期又添置火绳枪。火铳兵列队为三行，发现敌骑兵前进后，第一行首先发射火铳，然后第二行、第三行继续发射，在二三行发射时，第一列就可以从容装好子弹，形成完备而持续的强大火力。
此一战术最早为明初名将沐英所创制，是所有前填枪最核心的战术，领先西方二百余年。
神机营设提督内臣2员、武臣2员、掌号头官2员，下辖中军、左掖、右掖、左哨、右哨五军；中军设坐营内臣员、武臣1员，下辖4个司，每司设监枪内臣1员、把司官1员、把牌官2员；左掖、右掖、左哨、右哨的编制相同,各设坐营内臣1员、武臣1员，其下各辖3司，每司设监枪内臣1员、把司官1员、把牌官2员。
神机营专管操演神枪、神炮等火器。其后，又得都督谭广马5000匹，编为五千下营。营设坐营内臣1员、武臣1员，下辖4个司，每司设把司官2员。五千下营专管操演火器及随驾护卫马队官军。
全营兵力：步兵3600人（全配火器）；骑兵1000人；炮兵400人（管理野战重炮及大连珠炮)；共计官兵5000人。
装备火器:霹雳炮3600杆（步兵火铳）；合用药9000斤；重八钱铅子90万个；大连珠炮200杆（多管火铳)；合用药675斤；手把口400杆（炮兵防身用手铳)；盏口将军160位（野战重炮)。
4、三大营的兵力
三千营是有蒙古骑兵组成的骑兵突击部队，算是明朝版的雇佣军。其实三千营并不是只有3000蒙古骑兵，总体来说，三千营大约有六七千蒙古骑兵。
至于神机营则是明朝专业的火器部队，神机营总计有5000多人，负责对其他兄弟部队进行火力掩护。规模最大的就是五军营，五军营是指五个不同的部队。三千营和神机营都是几千兵马，五军营则多得多。
经过计算，三大营加在一起有17万军队。按照这个标准计算，五军营的兵力应该在15万以上。在明英宗朱祁镇在位时期，明朝曾经大举进攻瓦剌。当时，明朝军队号称有50万大军，其实绝对没有这个数字。当时，调动了京师三大营的主力，还有北直隶等地的一些卫所军，总计也就20余万军队。50万这个数字明显是吓唬人的，中原王朝打仗最喜欢号称多少多少。这些军队几乎全军覆没，京师三大营一败涂地。
京军三大营对明朝的作用和意义
永乐前期建立的京军三大营，是明初军队编制作战训练方式的一大改革，初步建立了步骑兵和神机枪炮兵进行协同作战训练的军队。平时，五军营习营阵，三千营习巡哨，神机营习火器。
永乐时期，除按原制定的《教练军事律》严格训练各地官军外，特别重视加强在京各营的军事训练。
首先，在京军三大营中，专门编制管操官掌管军事训练。其中五军营掌马步官军的训练,神机营掌官军使用神机枪炮的训练。
其次，对京军三大营下辖的二级和三级营的训练，又作了具体的分工：如围子手营专管上直叉刀手和京卫中的幼官和应袭舍人的训练；殚忠效义营下辖的殚忠营和效义营，分别掌管京卫中的报效舍人和报效余丁的训练。
第三，三大营除了分别训练单兵的弓马骑射、神机枪炮的射击技术和战术外，还要合练营阵和战法。在此基础上，再进行三大营之间协同作战的阵法和战法训练。
在皇帝亲征时，三大营护卫周围，成为作战主力。
其驻营有明确的层次：大营居中，营外分驻五军，步卒居内，骑卒居外，神机营在骑卒之外，神机营外有长围，周长20里。作战时的布阵原则是：“神机铳居前，马队居后”，前锋要疏，后队要密，“锋疏则达，阵密则固”，战斗开始后，“首以铳摧其锋，继以骑冲其坚”，这样就能取胜。
朱棣
这一作战布阵原则，是朱棣在永乐二十一年（1423年）八月，于第四次出兵漠北途中提出的，是对神机枪炮兵与步骑兵协同作战阵形的高度概括。
其要义是：作战开始后，三者要互相协同，发挥总体杀敌作用，神机枪炮兵列于全阵之前，各射手之间要有一定的间隔，以便装填弹药，实施轮番齐射，摧毁敌锋；待敌阵溃乱时，后队的密集骑兵，并气积力，以排山倒海之势，冲击敌军本队，追歼败残逃敌；步兵随马队后冲入敌阵，同敌拼杀，直至全歼敌军为止。
因此，三大营的建立和神机枪炮的扩大使用，使古代以步骑兵为主的野战方阵战术，开始发生新的变化，具有鲜明的时代特色。这种协同作战模式就是近现代战争的发展方向。由于三大营具有较强的战斗力，所以朱棣亲握在手，在几次亲征漠北时，都命三大营随同出征。
京军三大营的建立年代
三大营建立的年代，在有关明代的史书中没有明确的记载，如《续文献通考·兵考·兵制》说：“三大营之立，史无岁月可考”。对三大营建立的年代之说，以神机营最为纷繁。
叶向高《京营兵制考》称：“征交趾，得神枪火箭之法，立神机营。”《续文献通考·兵考·兵志》说：“据王圻《续通考》云……五年初定交趾，神机营立于此时”。
《明会要·兵四·火器》征引了《世法录》的记载：“永乐八年，征交趾，得神机枪炮法，特置神机营，肄习火器”。《明史·兵四》说“至明成祖平交趾，得神机枪炮法，特置神机营肄习”。赵士桢在万历二十六年（1588年）的《进神器疏》中说：“成祖文皇帝，三犁虏廷，建置神机诸营，专习枪炮”。
上述五条记载概括起来有二说：一为永乐五年（1407年）后，一为永乐八年（1410年）后或永乐八年（1410年），而它的创建同永乐时期的用兵交趾、漠北，以及神机枪炮的大量装备和使用有关。
朱能
朱棣第一次用兵交趾是在永乐四年（1406年）七月决定的。其时，命成国公朱能为大将军。西平侯沐晟、新城侯张辅为左右副将军，统率步兵、骑兵、舟师，以及神机将军程宽、朱贵所部的神机枪炮兵出征。
是年十月, 朱能病故于龙州 (今广西壮族自治区龙州市)，由张辅代领其众，出师交趾，在作战中已“翼置神机火器”。五年五月，交趾平。九月，张辅派遣的都督佥事柳升，送黎季犁、黎苍、黎澄至京师。永乐六年（1408年）三月，张辅回朝，七月，以功升诸将军，柳升被封为安远伯。从明廷第一次用兵交险的过程看，柳升于五年九月回到北京，是不是当年就建置了神机营呢？看来似不大可能，因为筹划创建神机营须费一定时日，诸如营官的选任、技术兵员的挑选、神机枪炮的准备等。
再从朱棣在交趾和漠北两个用兵方向看，永乐七年（1409年）八月张辅再入交趾时，神机枪炮兵并未随同出征，此后几次用兵交趾时，也无神机枪炮兵的战绩。永乐八年（1410年）朱棣用兵漠北时，安远伯柳升“将神机火器为前锋”，大败阿鲁台，进封为侯。
但此次出征没有明确记载柳升率神机营，其时柳升为中军的副将，“将神机火器为前锋”这一记载虽然说明神机火器已配置在中军中，但是尚难确定神机营是否已独立成营。战后，朱棣于永乐十一年（1413年）十月指示柳升说:“神机铳炮兵之利器，攻战所不阙者，必操习精熟，然后临机得用，尔提督不可不严。”
这说明柳升不仅在第一次北征中“将神机火器”，而且在第二次北征前提督京军中的神机铳炮兵的训练。可见这时神机铳炮兵已进行单独训练；进行单独训练的部队，必须是一个独立的编制单位，这个单位当是神机营，而且这个神机营至迟是在第二次北征前组建的。永乐十二年（1414年）二月第二次北征时，柳升领大营。《明史·柳升传》说柳升“将大营兵战忽兰忽失温，以火器破敌”，似乎这时的神机火器又配置在大营当中，还不是一个单独的编制单位。
柳升
其实不然，这从永乐十九年（1421年）七月，朱棣北巡（即第二年的第三次北征）中的军队配置情况，可以得到佐证。当时，朱棣敕“安远侯柳升率领中军马步队及大营、围子手并神机营”。这说明，第一，中军可以统领神机营，因此永乐八年（1410年）柳升为中军副将，将的神机火器就是神机营；第二，大营、围子手、神机营是可以在一起的。也就是说，当有大营时，神机营配置在大营之中；当无大营时，神机营配置在中军。
因此，可以得出如下结论；第一，神机火器使用较早。神机营的建立是在永乐八年（1410年）第一次北征前，第一次北征时，它已是一个独立的编制单位。第二，神机营的建立和永乐四年（1406年）征安南时的都督佥事柳升有直接关系。柳升是永乐五年（1407年）九月回到京城的，因此神机营的建立不会早于永乐五年（1407年）九月。这样推断可以肯定神机营的建立时间当在永乐五年（1407年）九月至永乐八年（1410年）二月之间。
如果把永乐七年（1409年）九月新造的火铳数，以及各年累计的造铳数，同神机营的创建、朱棣用兵漠北的事件联系起来分析，神机营似创建于永乐七年（1409年）底或永乐八年（1410年）初。永乐八年（1410年）初，朱棣权衡南北两个用兵方向的轻重，把北方视为维护国家统一的重要用兵方向，因此决定命新建的战略机动部队神机营随同出征。而出土实物表明，此时朝廷制造的“天”字号制式火铳，已在23625支之上，足够装备神机营使用。
所以，朱棣在永乐八年（1410年）以后的几次漠北之战中，每次必有神机营随同出征。因此，创建于永乐七年（1409年）底或永乐八年（1410年）初的神机营，是我国最早装备枪炮的新兵种，它比欧洲最早装备火绳枪的西班牙火枪兵，要早一个世纪左右。
《明会典·营操·京营》称：“永乐初，既有五军营，又有三千营以司宝纛令旗，神机营以司神枪火器，名日三大营。”《续文献通考·兵考·兵志》的编者按语称：五军营的建立当在神机营之前，而三千营当在二者之间。据此可以判断，三大营是永乐前期陆续建立的，但其最后建成的年代，至迟不晚于永乐七年（1409年）底或永乐八年（1410年）初。