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萨莫奈军队较弱的骑兵，使得罗马及其坎帕尼亚盟友的优势骑兵，能够轻松地攻击脆弱的各萨莫奈纵队侧翼。可以说，这一时期罗马军队最大的亮点，在于较早地（相对于地中海世界其他步兵体系）强调其预备队战术的运用。
对于罗马军团中的预备队表现，不得不提公元前340年的苏伊萨（Suessa）会战，这场战争在第一次萨莫奈战争后发生。萨莫奈和罗马以和约结束了第一次战争，划分了意大利中部的势力范围，却因此招致了一些中小政治势力，包括罗马所倚重的拉丁同盟在内的不满，后者结盟对抗罗马—萨莫奈联盟。苏伊萨会战中，4个罗马军团（由于拉丁同盟的叛乱，并没有同等数目同盟军团的配合）和人数相近的萨莫奈军队一起，对抗罗马化战术和武装的拉丁同盟军队。
两军的战术、装备和兵员素质十分接近，使得苏伊萨会战十分激烈而漫长。双方的重步兵队伍进行了一段漫长而不分胜负的交战，最后，首先败退的是罗马方的第一排青年兵。罗马执政官普布利乌斯·德西乌斯·穆斯（Publius Decius Mus）带领第二线的成年兵加入战斗，结果在与拉丁同盟成年兵的交战中再次战败，本人被杀。另一名执政官提图斯·曼利乌斯·托奎图斯（Titus Manlius Torquatus）此时以新兵（Roraii）和候补兵（Accensi）组成劣质的第三战线，却将精锐的后备兵组成额外的第四战线保留实力。同样耗尽了前两线兵力的拉丁同盟，相信罗马军队已经山穷水尽了，于是他们投入了自己的后备兵发动决定性的进攻。
第三线的接触中，拉丁同盟的后备兵以摧枯拉朽之势摧毁了罗马的对手，但也因此耗尽了自身并不出众的体力（这些较老的兵员在作战技巧上比较擅长，但因年龄因素体力较差）。这时，曼利乌斯再投入埋伏已久的后备兵，发动决定性的反突击，这个行动反而将拉丁同盟精疲力竭的三线部队击溃，罗马人艰难地获得了胜利。
以较为出色的预备队运用和轮换体系为基础，得到了萨莫奈军队的不少成功经验后，罗马军队在公元前4世纪至公元前3世纪平稳发展，并在第二次布匿战争期间迎来一个飞速发展期。汉尼拔神乎其神的用兵，以及迦太基军队在骑兵上的明显优势，将萨莫奈战争期间罗马军队侦察差劲、易受伏击的缺点展现得淋漓尽致，更造成了罗马军队在特雷比亚河与特拉西梅诺湖的惨败。
而大西庇阿等一批罗马指挥官的迅速崛起，则为军团战术的改良提供了坚实的基础。在原来的三线阵、预备队战术和步兵中队体系基础上，大西庇阿在公元前206年的伊利帕会战（Battle of Ilipa）中的指挥艺术尤其值得称道，甚至可以被视为第二次布匿战争中步兵运用的顶峰水平。
吉斯戈之子哈斯德鲁巴在伊比利亚西部招募新兵，拼凑了一支有5～7万名步兵、4500名骑兵和32头战象的军队，向东进发寻求和西庇阿会战。在伊利帕附近，西庇阿带领4.5万名步兵和3000名骑兵等待着，这包括了一部分当地的西班牙盟友。两支军队的宿营地接近，前哨游击战斗持续了数天。每天早上，哈斯德鲁巴都把自己的北非步兵部署在中央，西班牙人部署在两翼，战象位于战线前方；西庇阿也每天把罗马人排列在中央，把西班牙盟军安排在两翼。每天两人这样列阵，然后谁也不进军，日落时就返回营寨。当这种行为成为习惯后，大西庇阿悄悄开始改变他的部署。
一天早上，西庇阿让全部人饱餐一顿并在日出前就全副武装，然后让轻步兵和骑兵突袭迦太基营地，主力同时出营排列，但是西班牙人换到中央，而把罗马人放在两翼。哈斯德鲁巴没来得及让部队吃早饭就开始按往常习惯列阵，双方的轻步兵开始前哨战。西庇阿一直等待到中午，当饥饿开始让迦太基军队困扰时，他突然停止游击作战，全军开始前进。
侧翼的罗马人快速前进，所有的步兵百人队和骑兵中队都未按“棋盘式”部署，而是交错了一下成为纵队，然后直接冲向对方的战线。在这里我们可以看到，三线的各一个步兵中队组成一个整体的大纵队，这或许代表此前诞生不久的军团步兵大队制度，已经成为罗马步兵战术的一个常态。当接触后，单个步兵大队的纵队迅速展开成为横队，骑兵和轻步兵立即从纵队中绕到侧面迂回对方侧翼。哈斯德鲁巴来不及作出反应，他的战象首先遭到轻步兵的射击而发狂，遭到践踏的西班牙人随之陷入了崩溃。中央的北非步兵只是在暴雨的掩护下才躲过被围的噩运。
伊利帕会战险些成为一次坎尼式的、以少围多的经典战例，大西庇阿的客观条件甚至不如在坎尼的汉尼拔，他的骑兵实力占不到优势。罗马军队出色的侧翼行动是以高效的步兵行动为基础的。伊利帕会战中步兵大队的组织革新，连同对步兵中队的高效指挥，成为波利比乌斯时期罗马军团的精华所在。这样的发展成果，将会在与古典时期另一大步兵劲旅——马其顿方阵的交战中，得到考验和证明。
◎ 大西庇阿在伊利帕会战中的机动。
公元前199年8月底的班尼萨（Banitza）隘口之战，是第二次马其顿战争初期的一次小规模战斗，这次战斗相当明确地展示了罗马军团相对于马其顿方阵的地形适应性优势。准备利用北部路径进入马其顿本土的罗马军团，在马其顿国王腓力五世有效的坚壁清野战术面前几乎陷入了绝境。苏尔比西乌斯（Sulpicius）带领的罗马军队在缺乏补给的情况下，试图强行突破这一隘口。在被森林覆盖的破碎地形上，腓力五世完全无法部署他的方阵主力，只得以有限的克里特轻盾兵防守战线。结果在数量和装备上均占优势的军团，轻松地逐退了克里特人，腓力五世被迫放弃了这一险要。尽管战役本身不是决定性的，苏尔比西乌斯也无力从班尼萨直接进入马其顿本土（他的军力仅与腓力五世相当，在长时间的补给缺乏后，他的部队士气受损严重），但这次行动却使得腓力五世大半年的成功防御功亏一篑。
◎狗头山会战的双方机动。
公元前197年6月，著名的狗头山会战（Battle of Cynoscephalae）则是军团对方阵最经典的战例之一。在这场由前哨战引发的会战中，在复杂的地形条件下，两位出色的战术指挥官使劲浑身解数，最终罗马军团艰难而漂亮地赢下了战役和整个第二次马其顿战争。赢得会战的关键点，就在于罗马军团灵活的指挥体系，和步兵中队相比马其顿方阵天然的战术机动性优势，这也是罗马军团战术的一大精髓所在。
在上半年的和平斡旋完全失败后，马其顿王国的战略形势已经岌岌可危。新的罗马执政官弗拉米尼乌斯（Flaminius）在上一年的6月赢得了阿乌斯河谷之战（Battle of Aous），成功从南部路径突破色萨利。腓力五世在失去地利的同时，也失去了依靠游击战耗尽罗马军队补给的希望。进入色萨利的弗拉米尼乌斯一边与马其顿军队周旋，一边设法让几乎全部希腊城市加入反马其顿的阵营。因此，面临财政衰竭的腓力五世，唯一的选择就是在战场上决定性地摧毁弗拉米尼乌斯的军队了。
分处色萨利的狗头山山脉南北两线，罗马军队（2个军团、2个同盟军团，加上希腊盟军，总计2.6万人）和马其顿军队（2.35万名步兵和2000名骑兵）都以山脉和大雾天气隐藏自己的行踪，同时向西行军。在连续三天失去对方的踪迹后，两位指挥官在第四天都试图以轻装部队占领行军方向侧翼的制高点，这就导致了两军之间的前哨战。
10个罗马骑兵中队和1000名轻装步兵在向北攀登的同时，意外遭遇了向南登山的马其顿前哨，两军立即大打出手。在双方的步骑兵结束第一轮互相冲击后，马其顿人占据了上风，并将罗马人赶下了山脊。两军的前哨立即各自向主力求援，优势的马其顿部队从棱线继续追击退却的罗马先头部队。
◎ 共和国晚期和屋大维统治期间的军团形象。1为共和国晚期的军团士兵，23为奥古斯都时代晚期至提比略时期的军团士兵。
得知战况的弗拉米尼乌斯做出了反应，由两位埃托利亚军官和两位罗马军事护民官带领，500名骑兵和2000名步兵首先赶到增援。在他们的反击下，数量占据优势的罗马人重获上风，并逐渐将战线向棱线推进。而腓力五世也进行了增援，他将剩下的骑兵和除色雷斯人以外的所有雇佣军步兵由三位军官带领投入战场。马其顿和色萨利骑兵发动了猛烈的冲锋，结果除了埃托利亚骑兵设法稳住了战线外，其他的联军单位全线溃败，马其顿军队基本控制住了棱线。
在前哨战规模扩大的同时，腓力五世和弗拉米尼乌斯都决心进行会战。弗拉米尼乌斯希望利用有利于罗马军团的山地地形，摧毁马其顿活跃的野战主力，从而结束战争；而腓力五世虽然不愿在这种地形下部署方阵，但前哨战的优势让他决心利用居高临下的优势，迅速以主力进攻。双方现在各自将重步兵主力从营地带出，以纵队行军走向战场。在全速前进的同时，忙于从纵队展开为横队。
两军主力的行动都首先从右翼展开，弗拉米尼乌斯带领一个罗马-同盟联合军团在右翼展开，向狗头山南坡的马其顿雇佣军发动冲击，这次进攻获得了一些非洲战象的支持，雇佣军被迅速地击退了。而在他的左翼，另一个联合军团仍未来得及展开队形，当面的腓力五世已经将他的一半方阵和精锐的轻盾团部署完成。在将方阵的纵深加深了一倍，减少宽度为左翼友军腾出布阵空间，并增强右翼冲击力后，腓力带领32排纵深的加厚方阵从棱线上一拥而下。尚在苦苦攀登的左翼军团未能承受住这个冲击，立即溃不成军并无法重组。
在失去左翼后，弗拉米尼乌斯针锋相对，他发现当面的马其顿左翼方阵尚未完成自己的布阵就失去了雇佣军的掩护，便以战象为先导，冲击了部署在棱线上的马其顿左翼。马其顿方阵的队形被战象冲垮，随之被各军团步兵中队大肆屠杀，这部分的马其顿方阵同样溃散，并逃出了战场。
现在战场形势显得十分简洁了，两军各自以较强的右翼发动进攻，并摧毁了敌军的左翼。现在腓力的右翼向南、弗拉米尼乌斯的右翼向北，两军在战场的两侧平行、反向进军，谁能够先转头攻击对方的侧面，谁就能获得胜利。就在这时，一位不知名的军事护民官决定了战争的结果，他准确地判断了战场的形势，在弗拉米尼乌斯来得及下令之前，他就带领自己周围的20个步兵中队私自转向左侧。猝不及防的马其顿右翼方阵遭遇了来自左后方的猛击，筋疲力尽、受到惊吓的方阵迅速崩溃，意识到部队无法重整，腓力五世放弃了会战，他收拢所有能够集中的部队，设法向北退出了战场。于是，依赖着中层指挥的相对高效和基层战术单位的灵活性，罗马人赢下了决定性的狗头山会战。
帝国时期的军团
以高素质的重步兵为核心，根据战场环境和对手的特点，灵活地搭配包括轻步兵、骑兵在内的各式辅助部队，用型号广泛的投射器械加强，这一共和国时期形成的体系基本沿用到了帝国时期。骑兵比重和地位的逐渐上升，也未能使之彻底取代重步兵的地位，后期的罗马军队基本以骑兵和步兵并重。大抵来说，罗马军队尽管在装备和训练上不断下滑，但在正面战场上仍是一支有效的作战力量，在外族入侵的浪潮中，他们大多时候能够应付各种威胁。也由于这个原因，他们为数不多的、纯粹的军事失败更显得为人所熟知，罗马帝国后期最知名的军事失败，或许就是阿德里安堡会战了。
公元378年8月9日早晨6点，瓦伦斯皇帝和麾下的东罗马军队最后一次开拔。军队离开阿德里安堡后向北行军，行军持续了大约8个小时。在烈日炎炎的午后，瓦伦斯和身后的罗马军队终于来到了西哥特军队的车阵营地前。总数达到约3万人的西哥特军队中，几乎全部骑兵都随着其指挥官阿拉特亚斯（Alathues）、沙弗拉克斯（Saphrax）远离营地，坐镇营地的主将菲列德根（Fritigern）急忙召唤骑兵返还，同时组织步兵防御营地。
大约下午14：00至14：30时，东罗马军队开始了布阵。位于行军纵队前方的罗马骑兵，此时展开横队组成了掩护幕，他们在步兵左翼掩护着主力布阵，后者按照习惯组成前后两列，其中前列大部分是辅助军团，后列则以正规军团为主（尽管这两者的装备和素质并没有太多区别）。落在行军序列后头的另一半骑兵，正匆匆忙忙地离开道路，赶上来在原有骑兵的左侧布阵。这支军队包括了东罗马帝国直属的两支直卫军（Praesentalis）和皇帝御前的警卫骑兵（Scholae）各一