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在浚稽山之战中，起初单于亲率的三万匈奴骑兵也奈何不得李陵的五千精锐步兵，反而在李陵军的反击中损失了数千人，这也印证了李陵出征前对武帝放出的豪言：
臣所将屯边者，皆荆楚勇士奇材剑客也，力扼虎，射命中，愿得自当一队，到兰干山南以分单于兵，毋令专乡贰师军。
其后，单于又调来了八万余骑兵增援，才彻底掌握了战场上的主动权。可即使如此，李陵军在困兽犹斗之际，又至少消灭了匈奴上万骑兵。
李陵不愧为以步制骑的战术大师，据《汉书·李广苏建传》，当时李陵布下了一个进退有度的精妙阵法，令匈奴人无可奈何：
军居两山间，以大车为营。陵引士出营外为陈（阵），前行持戟盾，后行持弓弩，令曰：“闻鼓声而纵，闻金声而止。”虏见汉军少，直前就营。陵搏战攻之，千弩俱发，应弦而倒。虏还走上山，汉军追击，杀数千人。单于大惊，召左右地兵八万余骑攻陵。
可见，一旦汉军精锐步兵完成了密集结阵，匈奴骑兵如果没有兵力上的绝对优势，很难在正面对抗中占到便宜。匈奴骑兵的骑射技艺固然精湛，但面对装备射程更远的强弩、防护更好的汉军结阵步兵，前马镫时代的骑射型骑兵甚至在弓弩战中也居于下风。
在前马镫时代，由于缺乏稳定的射击平台，骑射型骑兵在发射速度、命中率甚至射程上，都无法与步兵弓箭手相比。这一古代战争的基本定律甚至在马镫成熟后仍然部分有效，骑射型骑兵的最大优势永远是其机动性。
在汉武帝时代，汉军的弓弩正经历着一次全方位的技术革新。从发掘出土的实物来看，汉武帝时代的弩开始带有“铜郭”，增强了弩的强度，使弩箭的射程更远，杀伤力更强；弩的瞄准装置也得到了改进，在满城中山靖王墓中出土的铜弩上，用于瞄准的“望山”被增设了刻度，相当于现代步枪的标尺，提高了命中率。
总的来说，与秦弩相比，汉武帝时代的弩无论在射程、强度，还是在射击精度上都得到很大的提升，这也可以视作西汉军工业对匈奴骑兵骑射优势的一种极有针对性的回应，射程最远的“弩炮”甚至可以威胁五六百米外的匈奴骑兵。汉军中最强的单兵弩被称作“大黄”，射程可达三百米。李陵的祖父李广就曾在实战中利用大黄狙杀了匈奴指挥官，方才突出重围。
更何况，李陵的步兵还有铁甲和盾牌的掩护，使仅身披皮甲的匈奴骑兵在弓弩对战中显得防护力不足。事实上，李陵部的最后败亡，正是在五十万支箭射尽之后，可见其战力对弓弩的高度依赖性。
在白刃战中，匈奴骑兵的劣势更为明显。如前所说，尚处于骑射时代的匈奴骑兵还未进化出正面集团冲锋战术，这不仅让匈奴骑兵无法与卫霍的冲击型骑兵对抗，也无法正面突破汉军步兵的密集结阵。
汉军步兵的近战装备也强于匈奴军。汉景帝时代，汉军的精锐部队已基本完成了钢铁兵器对青铜兵器的迭代。汉军步兵的主要长柄兵器是铁戟，长度可达200~250厘米；在短柄兵器方面，先是铁剑淘汰了青铜剑，后来更适合劈砍的钢铁环首长刀开始流行，又逐渐取代了汉军步骑兵装备最广泛的铁剑。
远程武器有强弩，中程武器有铁戟，近程武器有环首长刀加盾牌，如此有协同性的步兵结阵，无怪乎匈奴骑兵如临大敌。
在铠甲方面，汉武帝时代的汉军不仅基本普及了铁铠，且铁铠的生产流程也得到了改进，使其日益标准化和规范化，既适于大规模生产，也易于编缀和修补，从而保证了士卒的持续防护力。
还有一个易被忽视的细节是，此战李陵所部“以大车为营”，很可能是借助了大车的防御优势；而在元狩四年（前119年）的漠北之战中，卫青同样使用了兼具运输和防御功能的武刚车，“于是大将军令武刚车自环为营，而纵五千骑往当匈奴”（《史记·卫将军骠骑列传》）。
这两处细节暗示着，尽管战车自战国时代后就已经开始丧失作为战争主力的地位，在汉匈战争中的地位也不及骑兵和步兵，但仍然没有如想象中那般彻底退出历史舞台，而是以某种变形的大车（辎重车）延续着自己的战场生命。当然，过去的战车是一种进攻性武器，而此时的新型战车是一种针对骑兵的防御性装备。在大车的助力下，李陵军的步兵结阵更加坚固和无懈可击，令匈奴骑兵很难找到薄弱点突破，在且战且退时也有了战术依托。
事实上，在汉武帝即位前，汉军仍批量装备着过时的战车。在1965年咸阳杨家湾出土的汉初大墓（墓主疑似为扫平七国之乱的名将周亚夫）中，发现了十一个兵马俑坑，战车部队虽然数量减少了很多，但仍然保持着传统的核心部队的地位。战车的半衰期极为漫长，甚至在戚继光车营和努尔哈赤楯车战术中，还有其变种出现。
晁错曾向汉文帝献计，力图在平原克制匈奴骑兵，“平地通道，则以轻车、材官制之”，可见以“战车加强弩”抵消匈奴骑兵的优势，在汉初已成为朝野共识。
西方汉学家鲁惟一盛赞李陵此战是“天才的军事行动”，因为“李陵展示出，步卒只要组织得当，弓弩充足，可以击败数倍于己的骑射手”。鲁惟一竟还总结了李陵三大“胜利秘诀”：保持有纪律地射击，以便有效地集中弩箭；纵使敌方骑兵反复冲击而造成伤亡，我方也要保持阵形不乱；箭支源源不绝。
此刻，英国人鲁惟一是不是想起了英国长弓兵在克雷西战役（1346年）中力挫法国重骑兵的铁血往事？
李陵出塞四十七年后（前53年），在卡莱战役中，罗马三巨头之一克拉苏率领的四万罗马步兵被不足两万的帕提亚骑兵大败，骑射和冲击战术兼备的帕提亚人体现出了远超匈奴骑兵的破阵能力。
匈奴骑射型骑兵对汉军结阵步兵缺乏强攻能力，这个问题由来已久。在白登之围中，尽管匈奴骑兵合围三十二万汉军长达七日，但始终未能顺势全歼汉军。其中固然有陈平奇计之功，但冒顿单于也有其“不得已的原因”：“对匈奴骑兵来说，以步兵为主力的汉军是看得见、追得上、围得住，但就是咬不动、吃不下。双方都遭遇了缺乏前例可循的‘异态战争’，都在寻求解决之道。”
汉军步兵的劣势不在于正面作战能力，而在于机动力的匮乏。毕竟，步兵与骑兵对阵最大的尴尬就是“风险收益比极其不对等”：步兵很容易陷入即使打胜也无法形成歼灭战的尴尬境地，对方骑兵可以凭借机动优势从容撤退；而步兵一败，要么因阵形大溃而全军尽没，要么就是被团团包围直至粮尽援绝。
这也正是李陵所部纵然神勇，但在浚稽山之战中还是难逃惨败的最根本原因。
勒内·格鲁塞在名著《草原帝国》中总结匈奴骑兵的战法时写道：
他们会出其不意地出现在耕地边缘，侵袭人畜和抢劫财产，然后在任何还击可能来到之前带着战利品溜走。当他们被追赶时，他们的战术是引诱对方深入大戈壁滩或是草原荒凉之地，然后在自己不遭埋伏的情况下，以雷雨般的箭惩罚追赶者，直到他们的敌人被拖垮，被饥渴弄得精疲力竭，他们才一举而消灭之。由于他们的骑兵的机动性以及他们的弓箭技术，这些方法相当有效。
匈奴骑兵的优势一向在于其无与伦比的机动性，而不在于与汉军进行代价高昂的正面决战。即使汉军兵力再雄厚，占据了进攻主动权的匈奴骑兵总是可以集中绝对优势兵力，在汉帝国北方漫长的国境线上选择一个或者几个点进行重点突破，待汉军步兵集团赶到时，匈奴骑兵早已满载而归；又或者，如白登之围那样诱使缺乏后勤辎重补给的汉军步兵深入草原，择机突袭和围困。
但这一战略的前提是：匈奴人掌握了战略主动权，可以主动择时、择地进攻，而汉军则缺乏反制的骑兵军团；而汉军拥有强大骑兵集团从而获得主动权时，只有招架之功的匈奴人就只有远遁避战一途了。
但强如汉帝国，也无法长期支撑高强度的战略进攻，所谓的战略主动权也过于烫手，最终的结果只能是两败俱伤，谁也没有能力再发动进攻。
从兵力占绝对优势的匈奴骑兵通过苦战才击败李陵所部可以看出，此时匈奴已很难再对汉帝国产生致命威胁，这也给汉武帝之后颁布对匈奴全面停战的《轮台诏》提供了部分现实基础：虽然汉帝国已无可能在战场上彻底击败匈奴，但半残的匈奴也丧失了大规模进犯的能力。
在此种“汉强匈弱，但汉无法灭匈”的战略僵局下，汉匈问题的最终走向，只能等待彼此地缘政治的“天下有变”了。
从本质上来说，汉武帝希望单纯用武力彻底解决匈奴问题的想法注定是一场西西弗斯式的幻梦。这几乎是一条中国历史的定律：中原王朝要彻底毁灭游牧帝国，穷兵黩武的远征难以长期延续，往往都要等到对方爆发大规模内乱，甚至策划代理人战争，方能克竟全功。