Постепенно изменялся сам характер русского войска. В борьбу против ненавистного ордынского ига активно включались народные массы. Нарушалась средневековая кастовость военной организации — в войско получали доступ выходцы из народных низов. Наглядным доказательством этого важного процесса является значительное возрастание роли пехоты, пеших ратей, состоявших из горожан и крестьян. В отличие от Западной Европы того времени, где, по словам Фридриха Энгельса, пехота считалась «хламом» и «плохо вооруженной толпой», в «русском бою» простолюдины-пехотинцы часто решали исход сражений. Особенно важна была сильная пехота в войнах с ордынской конницей: сомкнутый и глубокий пехотный строй успешно противостоял конным атакам. Значение пешей рати в сражении отлично понимал великий князь Дмитрий Иванович.
Русское войско приобретало национальный характер, это была вооруженная организация складывавшейся великорусской (русской) народности.
Значительно улучшилась организация русского войска. Это выразилось как в укреплении единого командования, так и в проведении общерусских мобилизаций на отпор внешним врагам. Именно при великом князе Дмитрии Ивановиче впервые появились так называемые «разрядные книги» — государственные записи назначений воевод, перечень полков для похода, районы и центры сбора ратей. Первая такая «роспись» относилась к 1375 г., когда для похода на Тверь собирались полки многих русских княжеств, вторая — непосредственно к 1380 г., когда формировалось общерусское войско для отражения Мамая, третья — к походу великокняжеских полков на Великий Новгород в 1385 г.
Общерусская мобилизация ломала прежние удельные границы. Постепенное политическое объединение русских земель сделало возможным создание общерусского войска, и, в свою очередь, мобилизация военных сил в масштабах всей страны на отпор монголо-татарским ханам способствовала дальнейшему их объединению под главенством Москвы.
В назначенные сроки рати из различных городов собирались в условленных пунктах, объединялись в полки под командованием великокняжеских воевод. В одном полку могли быть отряды многих городов.
Мобилизационные мероприятия касались не только военных слуг князя и дружинников, но и ополченцев. Ремесленники и торговые люди составляли «городовые» полки, которые выступали в поход под командованием своих тысяцких и вливались в общерусское войско. Крестьяне выставляли ополченцев-ратников с определенного числа дворов. Единая организация сбора войска способствовала мобилизации всех сил страны, объединению их под командованием великого князя.
Единство общерусского войска обеспечивалось также общностью политических целей: несмотря на классовые противоречия, неизбежные в феодальном обществе, в свержении монголо-татарского ига были заинтересованы все слои населения, от владетельного князя до простолюдина. Поэтому война с монголо-татарами при великом князе Дмитрии Ивановиче носила общенародный характер.
Огромное по тем временам войско собрал князь Дмитрий Иванович, равное которому еще не знала русская история. Его состав исчислялся летописцами в 100–150 тысяч человек. Возможно, эта цифра завышена. Военный историк Е.А. Разин считает, что Иван III реально мог вывести в поле 50–60 тысяч воинов.
Значительные изменения произошли также в тактике русского войска. Русский военный «обычай» и до Дмитрия Донского выгодно отличался от рыцарских боевых порядков Западной Европы. Рыцари обычно строились для боя по шаблону, в колонну или в линию, причем их силы равномерно распределялись по всему фронту. Русское же войско делилось на полки: большой полк, полки правой и левой руки. Это облегчало управление во время боя, позволяло маневрировать силами, применять разнообразные построения, сосредоточивать на решающем направлении ударные группировки. В зависимости от обстановки и особенностей тактики противника главные силы сосредоточивались то в центре, то на флангах. Так, прославленный русский полководец Александр Невский во время Ледового побоища сосредоточил отборные силы дружинной конницы на флангах и неожиданными ударами сумел наголову разгромить рыцарей-крестоносцев, направивших свои главные силы в центр русского войска. При Дмитрии Донском русский боевой строй стал еще более совершенным и гибким. Кроме трех основных полков выделялись еще три: сторожевой, передовой и засадный. В Куликовской битве русский шестиполковой строй оказался неожиданным для Мамая. Сторожевой полк помешал ему использовать конных лучников, которые не были допущены на расстояние полета стрелы к основному русскому строю и не оказали сколько-нибудь заметного влияния на ход сражения, а засадный полк своей неожиданной атакой сломил ордынское войско.
Русский боевой порядок был расчленен по фронту и в глубину.
Далеко вперед, навстречу неприятелю, заблаговременно высылались сторужи, которые выполняли роль боевого охранения и предотвращали неожиданные нападения. Одной из задач сторуж была борьба с разведкой противника.