刘晔又进言说：“扶风人马钧，字德衡，虽然出身贫寒，但在机械制造方面很有名气，可派人找来进行改进。”
曹操说：“用人岂论贵贱贫富？”遂遣人至扶风（今陕西兴平）将马钧召至军中。
马钧看了那乘发石车说：“这，这，这——咋，咋能，当，当——武器？”
众人看马钧是个口吃，听了半天，才知道说的是，像这样的武器，如果敌人在阵前挂上湿牛皮，就能挡住发石车抛出的石头。
有人将马钧所言报告曹操。
曹操亲自接见马钧，耐心听取了他对发石车的改进意见，即令人配合马钧改进制作新型发石车。
古时发石车就像一个大天平，一头挂着一个斗，里面可以装几斤乃至几十斤重的大石球；另一头挂着很多根绳，几十乃至几百名士兵拉着绳子，一齐用力把挂绳子的这一头拉下来，挂石头的那一头飞快翘起，石头被抛出去，借以打击敌人。
马钧发现，这种发石车不但用人多，花费时间长，抛出去的石头速度低，威力不大，敌人只需在阵前悬挂湿牛皮，就可以轻而易举地挡住石弹，而且只能间断性地单射，不能连射。
马钧在原来作战用发石车基础上，重新设计出了一种新式的攻城武器——轮转式发石车，利用一个木轮子，把石头挂在木轮上，装上机械，用人拉动，带动轮子飞快转动，就可以把大石头接连不断地发射出去，使敌方来不及防御。
经过两天两夜努力，一乘新式发石车制造出来，试验表明，可以连续把几十块砖瓦射出几百步远，不但增大了射程，可以连发连射，还节省了人力。
曹操大喜，急令连天加夜制造出数百乘轮转式发石车，对准土山云梯分布安装。
两军交锋，待土山上敌军放箭时，曹军一齐拽动发石车机械，石块飞空，射向敌阵，土山上人无躲处，弓弩手死伤无数，袁军号称其为“霹雳车”。
曹操见车战奏效，十分高兴。
袁绍见对阵出现一种威力凶猛的新式武器，使得军士不敢登高放箭，又采用审配计策，令士卒用铁锨暗挖地道，直通曹营，号为“掘子军”，意欲偷袭。
曹操闻报，知是袁军明攻不成，改为暗袭；地上不利，改为地下，便又采纳刘晔计策，绕营挖掘长堑，待袁军从地下而至，堑沟伏兵出击杀敌，粉碎袁军地道进攻计划。
袁绍见进攻计策屡屡受挫，欲进不能，欲撤不忍，便退三十里扎营。
曹操自七月出兵，八月至官渡，眼看就要进入十月，却不能克敌制胜，便按荀彧来信所言，令军士效力死守，积极寻求捕捉战机，以达速战速胜之目的。
这日，忽报从捕获一袁军细作获悉，袁绍派大将韩蒙运粮至军前接济。
曹操遂派遣徐晃带史涣引本部军马先出，张辽、许褚引兵接应，于半路截击，断其粮草。
是夜，韩蒙押送千辆粮车正行，却被徐晃、史涣与张辽、许褚率军前后夹击，大败韩蒙，尽烧粮食车辆及其辎重。
曹操重加赏劳，分军于寨前结营，为犄角之势。