蒙古大军的第一波攻击由速不台将军的炮兵部队进行，他们的武器是十三梢大炮，所谓梢，就是投石器上面的杠杆，杠杆越多，击出的石头越大。炮兵在汴梁西、北、南三面各布置了四十尊十三梢大炮，另有一百余尊小型炮参与战斗，大炮由四百人牵引发射，两百斤以上的巨大石块向城墙飞来，五梢和七梢的炮打出的石块更小，这些炮弹的有效射程均在百米左右，但有些石头，借助上升气流，能飞得更远。蒙古兵发炮攻城，尤其看中第一枚炮弹能飞多远，图一个好兆头。击中李东皋厕所的那块石头有二十斤重，它足足飞行了有四千米，飞跃城墙，呼啸着穿过空无一人的街道，把李家高楼的木窗击穿一个洞。蒙古兵看这石头飞得无影无踪，都高声喝彩，万炮齐发。金兵也用大炮还击，他们的炮位于城墙之内，四丈高的城墙挡在炮兵面前，负责瞄准的士兵站在城墙上，高声喝喊或用旗语，调整射击的目标。蒙古炮兵身边，工兵部队搭起八丈高的望楼，下端是能够移动的木制轮车，中间是巨木形成的支架，上面是瞭望台，能站两到三个士兵。有一个叫“鹰眼”的士兵，早年在草原上骑马牧羊，每天仰望天空中飞舞的苍鹰，警惕远山中浮现的灰狼，练就极好的视力，能看到三千米之外的任何细微的动静。这位远视眼士兵丧失了近距离的方位感，每天走路都磕磕绊绊，长官为保护他的视力，经常给他带上黑色的眼罩，待到攻城之日，才把他带到望楼之上。“鹰眼”摸索着爬上望楼，摘下眼罩，便能清楚地看到百米之外的城墙上每个士兵的神情，这是在望远镜发明之前弥足珍贵的人肉望远镜，他将敌人的动态报告给长官，每天战斗结束，军医萨巴拉会用一种特制的清凉的药水给“鹰眼”做保养，那是早期的眼药水。工兵部队在城外共建造了二十四座望楼，更多的工匠集中在几里外的营地里，赶造一种射程更远的大炮，几个西域人拿着图纸监工，这就是“回回炮”，后来在攻打南宋襄阳的战役中发挥了决定性的作用。一般来说，无知小儿都有过互扔石块的经历，后世的巴勒斯坦青少年还使用过这种古老的武器攻击以色列士兵，史料记载，犹太人当时在汴梁城内就有定居点，他们肯定尝过蒙古兵扔过来的石头。在古罗马时期，一个步兵的作战能力，很大程度上要看他的臂力，看他能把石头扔出去多远。蒙古兵和金兵在汴梁城的这次交战就是把互扔石头的能量放大了百万倍，数以万计的士兵，用各式装置扔石头，木头杠杆发出巨大的声响，牵引大炮的士兵发出嘶吼，石头落地发出沉闷的声音。蒙古兵打过去的石头，金兵捡起来再打回来——除非是三百斤的大石头，超出金兵大炮的承载能力——金兵打过来的石头，蒙古兵也可以使用，他们就像打乒乓球一样来回扔石头，但造成的伤亡都有限，蒙古兵攻城的第一天，金兵阵亡三十人，伤一百余人。蒙古大军希望用炮兵震慑对方，同时也在探讨伞兵作战的可能，他们把几个汉人士兵放到十三梢大炮上，想把他们直接打到城墙上，可这些士兵飞到半空就坠地而亡。几个勇敢的蒙古骑兵愿意再做试验，他们努力在空中保持飞行的姿态，结果大多也掉了下来，只有一个飞越护城河，直接在城墙上拍死。