Относительно численности греческой армии в битве при Марафоне в источниках разногласий нет, но при этом следует отметить, что Геродот никаких данных по этому вопросу не приводит. Корнелий Непот говорит следующее: «
Косвенно эти данные подтверждает и «отец истории». Согласно его рассказу, в битве при Платеях в 479 г. до н. э. приняло участие 8000 афинских гоплитов (IX, 28). Оставив в Афинах необходимое количество бойцов для охраны города, остальных отправили на войну. В 490 г. до н. э. опасность для Афин была гораздо больше, и к Марафону отправились все боеспособные граждане. Знаменитый афинский оратор Демосфен в своей речи «О преступном посольстве», указывая согражданам на опасность со стороны Филиппа Македонского, заявил следующее: «
Афиняне выступили к Марафону. Стратеги отдавали себе отчет в том, что численное превосходство на стороне персов, и накануне выступления отправили к спартанцам прославленного бегуна Федиппида с просьбой о помощи. На второй день гонец появился в Спарте, предстал перед местными властями и сказал следующее: «
К чести спартанцев, они откликнулись на призыв афинян и обещали помощь. Но здесь возникла одна проблема. Дело в том, что именно в это время в Лакедемоне праздновали праздник Аполлона Карнейского, и до его окончания армия не могла покинуть город. Спартанцы могли выступить в поход только после полнолуния, но до него оставалось еще девять дней. Тем не менее Федиппида заверили, что по окончании этого срока армия Спарты придет на помощь афинянам. С тем гонец и отбыл в Афины.
В это время персидский флот вошел в Марафонский залив, корабли пристали к берегу и войска стали выгружаться на сушу. Датис и Артафрен спешили, поскольку хотели как можно скорее выступить в поход на Афины. Чем скорее они ударят по городу, тем больше шансов на то, что никто не придет афинянам на помощь, и они будут вынуждены сражаться против персов в одиночестве.