北城也是唐軍防御的重中之中，李鄴也很清楚，一旦吐蕃大軍從黃河上過來，他們必然會保護自己的退路和輜重，一定會在黃河邊上扎營，攻城也一定會在比較平坦寬闊的北城。
正是基于這樣的考慮，李鄴把主要防御武器也放在了北城，包括三十架中型投石機和三架超大型的投石機，以及一萬名重弩兵和陌刀軍。
城頭上也修建了專門安置投石機的城臺，外型和馬面墻一樣，只不過馬面墻是向外凸出，而投石機城臺是向城內凸出。
城頭上的投石機基本上也沒辦法用桿式投石機，長長的投桿伸長到城墻外，沒辦法往投兜里裝石塊，所以都是用長長的投索，原理和吐蕃士兵用的飛石其實是一回事。
但經歷了長安之戰后，李鄴已經吸取了教訓，決定放棄這種長索投石機，雖然繩索式投石機簡單方便，不需要制作專門的投桿，但它的缺陷也很明顯，首先就是不能投擲火油罐或者火泥，會燒斷繩索。
其次會投擲失敗，石頭沒能投擲出去，會包在皮兜內，然后重重打在城頭上，造成自己士兵傷亡，而且失敗的概率很大，十次投擲就會失敗三次，所以在長安之戰中，投石機最后都停止了使用。
這次李鄴采用了中型投石機，投桿只有兩丈，投石機稍微前置一點，投兜就能放在城墻上了。
這種投石機是配重式投石機，前面用鐵塊墜下，后面的石塊就投出去了，七名士兵操縱一部投石機，不過射程不遠，只有百步左右，唐軍準備用來投射硫磺炭火泥，漫天飛射，在長安效果不錯。
另外，還有三架超級投石機，高達五丈，拋竿長八丈，可將八九十斤的重物投到五百步外，唯一的缺陷就是需要大量人手，一架超大投石機需要兩百人一起推動兩座大型絞輪，不過三架超大型投石機只需要六百人，問題不大。
李鄴看得清楚，喝令道“大型投石機準備”
三架超大投石機已經準備就緒，有幾名士兵將油紙托墊的大包硫磺炭火泥放在鐵投兜內，足有八十斤重。
兩萬吐蕃軍已經沖到五百步外，李鄴冷冷下令，“發射”
發令臺上士兵紅旗揮下，士兵點燃了油紙包內的硫磺炭火泥，投兜內猛烈燃燒，三架超大投石機驟然發射，三只燃燒的油紙包飛上了天空，硫磺炭火泥在半空中散開，儼如仙女散花一般，向下方密集的人群飛射而去。
無數吐蕃士兵被射中，頭上、身上、臉上、腿上，燃燒迅猛，很多士兵本能地去拍打身上的火苗，硫磺炭火泥立刻粘在手上燃燒，劇烈的鉆心疼痛讓很多士兵倒在地上，蜷縮成一團，聲嘶力竭地嚎叫。
但對于吐蕃軍士兵，他們沒有受到任何影響，依舊鋪天蓋地向前沖鋒，這時，第二輪硫磺炭火泥投出，漫天從空中落下，士兵們舉盾抵擋，但還是有上千人被擊中，被燒得痛苦哀嚎。
可就在這時，讓李鄴惱火的一幕出現了，前一輪被擊中的上千吐蕃士兵，大部分人站起來了，依舊忍著劇痛，跌跌撞撞向前沖鋒。
城頭上，李鄴看得清楚，眉頭皺成一團，長安燕軍士兵被炭火泥擊中，基本上就失去了戰斗力，這些吐蕃士兵居然還能站起身，繼續投入戰斗，這么堅韌強悍，難怪歷史上的吐蕃成為了唐朝最大的勁敵。
李鄴已經意識到這個問題，不管是火油還是火油泥，看起來燃燒洶洶，但實際上，對奔跑的敵軍殺傷效果都不好，畢竟人是活的，他們會避開火區，不像投石機、巢車之類，沒法避讓。
“停止用火油泥，投石機全部改為碎石”
李鄴果斷下令，全部改用碎石，一兩斤一塊，若被擊中一樣能夠把人砸死。
吐蕃大軍已經沖到三百步外，三架超大型投石機改為碎石，第三次投出，密集的碎石呼嘯而至，砸到后方的軍隊士兵的頭上，兩三百人被砸中，頓時頭破血流，栽倒在地。