中國的投石器最早出現於戰國時期，用人力在遠離投石器的地方壹齊牽拉連在橫桿上的梢（炮梢，架在木架上，壹頭用繩索栓住容納石彈的皮套，另壹頭系以許多條繩索，方便人力拉拽）將石彈拋出，分單梢和多梢。最多的有十三梢，最多需500人施放。
唐至德二年（757年），正值安史之亂時期，史思明、蔡希德發兵十萬進攻太原，太原守將李光弼曾使用投石機擊斃安史叛軍十分之二三。
北宋開寶八年（975年），宋朝在攻滅南唐時使用了“火炮”。這是壹種使用可燃燒彈丸的投石機。北宋政府在建康府（今江蘇南京）、江陵府（今湖北江陵）等城市建立了火藥制坊，制造了火藥箭，火炮等以燃燒性能為主的武器，宋敏求在《東京記》載，京城開封有制造火藥的工廠，叫“火藥窯子作”。這時的彈丸已可爆炸，聲如霹靂，故稱之“霹靂炮”。靖康元年（1126年），金入圍攻汴京，李綱在守城時曾用霹靂炮擊退金兵，“夜發霹靂炮以擊賊，軍皆驚呼”。
南宋初年，右正議大夫陳規著《守城機要》，其中對投石機（炮）有詳細闡述。
南宋紹興三十壹年（1161年），宋軍已經將霹靂炮裝備在水師艦船上。金海陵王完顏亮撕毀《紹興和議》伐宋時，虞允文在采石磯反擊金軍渡江，“舟中忽放壹霹靂炮，蓋以紙為之，……自空而下，……其聲如雷，紙裂而石灰散為煙霧，瞇其人馬之目，人物不相見。……逐大敗之”。
後來蒙古南侵之時，金軍也學會類似的方法抗蒙。
蒙古軍隊則從波斯人那裏學來“回回炮”“襄陽炮”，即“平衡重錘投石機”，又稱“配重式投石機”。用絞盤升起重物，靠重物下墜的勢能轉化動能把杠桿另壹頭的炮彈射出。其平衡重錘重量通常在4到10噸左右，以致整個投石機形體龐大。《元史·阿裏海牙傳》載：“會有西域人亦思馬因獻新炮法，因以其人來軍中。”“機發，聲震天地，所擊無不摧陷，入地七尺”。
到了14世紀中期，有的拋機竟能拋射將近1000磅重的彈體。威力巨大。
在古希臘，留下投擲類器械記載的作者主要是阿基米德（Archimedes .287-212B.C.）和斐羅（Philo約B.C.25-A.D.50）。這兩位機械學家都給出了精確的圖樣和尺寸，使後人可以重新復制這種器械。
此外，在阿森納烏斯（Athenaeus），庇頓（Biton），阿波羅多盧斯（Apollodorus），迪奧多魯斯（Diodorus），普羅科庇烏斯（Procopius），波利庇烏斯（Polybius）以及約瑟夫斯(Josephus）的作品中，也能找到不完整的描述，與阿基米德和斐羅的作品相比，盡管內容有限，但仍是有用的。在古羅馬眾多的歷史學家和軍事工程師之中，維特魯維烏斯（Vitruvius）和阿米亞努斯（Ammianus,又譯做阿米安）是最好的作家。維特魯維烏斯的描述轉抄自古希臘作家那裏，顯示羅馬人從希臘人那裏采用了這種投射器械。
從所有這些描述了投射器械的古代作者那裏，所能看到的是對原始記錄的轉抄。因此很自然的，會遇到眾多很明顯不對的章節和繪圖。這是多次轉抄的結果，有些部分雖然有錯但又無法證明其錯誤。除了壹些極少數的例外，上面提到的所有的作者在遇到所描述的投射器械上的細節和操作性能方面的疑問時只是記錄下他們自己的想象。當然，所有這些不合邏輯的信息在這些投射器械的建造和性能時所起的妨害作用大於其幫助。
並沒有直接證據能證明人類何時發明了這些投射器械。看來亞述王撒曼尼色二世（859-825 B.C.，官話本聖經做“撒縵以色”）並未擁有這類器械。因為如今收藏在大英博物館的巴拉瓦特（Balâwat）宮青銅大門上雕刻了描述他的征爭的浮雕，其中的攻防器械描繪的很清楚，卻未見此類投射器械。
最早提及投射器械的文獻見於《聖經》，其中對烏西雅王（B.C.808-9～756-7在位）的記載。“（烏西雅王） 又在耶路撒冷使巧匠作機器，安在城樓和角樓上，用以射箭發石。烏西雅的名聲傳到遠方。因為他得了非常的幫助，甚是強盛。”
迪奧多魯斯認為，此種投射器械首次出現在B.C.400年左右，時當敘拉庫紮城僭主迪奧尼修斯（Dionysius of Syracuse，B.C.405-367在位）組織對迦太基城的遠征（B.C.397）。從世界各地搜羅來的各位專家中，有壹個天才人物，他設計出了能投射石頭和標槍的機械裝置。自迪奧尼修斯統治時代以後的眾多年代，直至14世紀，軍事史學家們總會提到投射器械。 但是直到馬其頓的腓力（B.C.360-336在位）及其子亞歷山大大帝(B.C.336-323在位）的統治年代，投射器械才得以精心改進，其在戰爭中的作用才得到了充分的認識。 此外，羅馬人采用了希臘人的投射器械。維特魯維烏斯及其他歷史學家均如是說，並且他們還直接從希臘作者那裏將其描述也抄襲過來——抄的時候還經常會發生明顯的錯誤。