考古發現
“近于陝西省城見有城樓舊題神臂弩數百張，相傳者百餘年矣。乃知先朝亦嘗制此。雖皆損壞，而制度猶存，但箭則無矣。臣謹從宜遵效造成。其制以闊厚堅勁大弓，其力一百五十斤上下、及一百二十斤上下、及九十斤上下，為三等，慮人力有強弱也。其長均為四尺五寸，矢取其利最遠，而端可及三百步内外者。為矢，其長均七寸五分，其重則六錢上下，亦三等，俾與弩稱。複效漢耿恭之法，箭簇開四尖，又輔以荷蘭嵩縣等處射虎箭藥，俾入馬中無不三洞。尤虜所畏。其箭簇後小鐵管心，僅長分許，入箭杆處内用漆膠外用竹絲以夾縛之，俾虜不能取以反射。蓋虜之射藝極精，矢無虛發，惟此足以勝之。”
注意實物的尺寸和原始記載是吻合的，長4尺5寸，所以不存在這個是啥啥後期弱化了的版本的可能。尤其提到拉力分為三檔，分别是90斤、120斤和150斤（明代一斤590g，和現代一斤差不太多，折算的話，是53.1kg、70.8kg，88.5kg）。這樣的話，和英式長弓拉力基本相當，射程最遠可及300步，而不是300步外還有殺傷力。
似乎神臂弩的确是一種介于單兵和床弩之間的多用途弩。注意看的話，那個“神臂床子連城弩”其實并非是正式的床弩，而更像是直接拿一個單兵弩架在某個依托物上上弦發射，關鍵是用弩最前方的一個鈎子形裝置和下方支架起到固定的作用。這樣的話，神臂弩就并非是腳張弩，而是利用前方的鈎子作為支點，下方支臂作為支撐，來完成上弦的，所以其拉力可能較通常腳張弩略大。
推測之作
制作材料
根據它的弦/弓比，就可以斷定它是複合材料制成的。單體木弩的弓的形狀類似一段圓弧，弦/弓比大于0.9，而神臂弓的弦/弓比小于0.8，如果是單體木弩，隻有在快拉滿的時候，才能達到這樣的弦/弓比。神父卡茨提到過這一點，但是，他先假定神臂弓是木弩，因此判斷弓長的記錄有誤，這是不正确的。
另一方面，神臂弓的弓長100cm，單體木弩在尺寸如此小巧的前提下，不可能這般強勁。因為單位質量山桑木的儲能，不過複合材料的三分之一。神臂弓這樣輕巧，又如此強勁，弩弓材料一定非同一般，而在中國，複合弓、弩的制作從商晚期代就開始了，在中國古代一直大行其道，用在神臂弓上是很正常的事情。
射擊方式
任何一種弓、弩，當然都能45度左右的初仰角射擊，以獲得最大射程，但弓弩的實際使用方式并非如此。因此，要讨論射程，必須在限定初仰角的前提下進行。
從前面的史料中可以看到，“二百四十步”，“三百四十步”，“三百步”這些測試的記錄，都有相同點：結果不同，但都很遠；但最關鍵的是，目标尺寸都不大。二百四十步合三百七十米，已經非常遙遠了，要命中“榆木”、“重劄”，非瞄準不可，不可能大仰角射擊，除非這些目标有十米以上的高度，以及相近級别的寬度。
神臂弓的瞄準方式和前代的弩有所不同。更早的弩，箭比較長，就位後箭頭伸出弩臂，弩手根據目标的距離，以及自身的經驗，在望山上選擇适當高度的位置，和簇尖、目标成三點一線。神臂弓的弩箭很短，僅數寸長，按6-8寸計算，就是19-25cm，不可能伸出弩臂，因此必然用箭槽前端口代替簇尖瞄準。這肯定是一個進步，因為同一種箭的長度也會有微小的差别。這樣，最大仰角就由望山高度和望山到弩臂前端的距離确定。
從戰國到秦代的弩，望山高度較小，但一直在逐步增加，從最低的3.5cm到兵馬俑出土弩機的6cm。進入漢代以後，望山高度大幅度增加，根據這一時期的出土文物，達到9-13cm。三國、兩晉時代也保持着這樣的尺寸。
使用的箭
神臂弓的箭很短，數寸而已，1宋寸為3.12cm，按6-8寸計算，就是19-25cm。
根據這樣的長度，截面積也必定相應減小，箭的長/截面直徑比和普通的箭相當或略粗壯一點是合理的，如果和普通的箭一樣粗，則空氣阻力太大，速度衰減很快，射程也會大大縮短。因此，神臂弓的箭一定比較輕。
4石6鬥拉力，40cm的做功距離，這樣的複合弓，大約可以使20g/22g/24g的箭分别獲得140-150m/s的初速度。計算過16-26g的箭的各種情況，不考慮更輕的箭是因為弩的能量轉換效率太低，不考慮更重的箭是因為初速度低，又要減少迎風面積以減少阻力，要達到預定的重量，箭需要幾乎全部由金屬組成，再增加重量就達不到了，因為箭的長度應在6-8寸，不應超過9寸。
240步的推測
（政和）三年，诏：“馬甲曩用黑髹漆，今易以朱。”是歲，姚古奏更定軍器，曩時甲二副，今拆造三副；曩時手刀太重，今皆令輕便易用；曩時神臂弓硾二石三鬥，今硾一石四鬥。從之，悉下諸路改造。
可見，神臂弓在後期經過改動，拉力大大減小。這和神臂弓拉力太大不無關系，作為軍隊中配備相當數量的武器，4石6鬥拉力确實太強，不便使用。我們可以猜測，240步是拉力減少以後神臂弓的射程。那麼，就驗算一下。
2石8鬥拉力，22g的箭，弩弓變輕，能量轉換效率有所提高，初速度應在110-120m/s之間，取115m/s，10度仰角，阻力系數1.39E-5，則射程就在240步左右。反過來，射程240步，則可計算出初速度為116m/s。吻合得很好。
設計評價
這樣輕的箭，悲觀的看法是弩的能量轉換效率太低，不可能獲得假定的性能，但看看長弓和鞑靼弓，那麼大尺寸，箭重不過60g左右，神臂弓要緊湊得多，不僅弓長較短，從弓/弦比看，弓的彎曲程度比較大，不可能是非常粗壯的，弓的斷面尺寸較小，因此，完全可以使用較輕的箭而不至于效率下降過多。
從儲能的角度看，4.6石/0.40米做功距離，和700N/0.58米做功距離相比，做功幾乎大了2倍，但由于弓的儲能密度差距很大，兩者的質量應大體相當；弩弦更粗，但長弓的弦很長，拉滿後張角較大，弦需要有所增強，因此，兩者質量差别也不是特别大。綜合評價，由于箭重得多，長弓的能量轉換效率高一些，但神臂弓的設計，技術含量還是高得多。用輕而細的箭，弩的能量轉換效率低一些，但箭的飛行效率高，動能損失慢，軌迹也更穩定，擊中目标後雖然創口較小，但考慮洞穿目标，殺傷力還是很大。這是綜合考慮了各種因素的傑出設計。
