在建设长城和空心敌台的同时，戚继光也时刻关注着鞑靼各部的动态。虽然在他上任的第一年，鞑靼各部很给面子，没有主动发动进攻，但自己迟早要和他们展开对决，如何克制蒙古骑兵，就成了摆在戚继光面前的一道难题。
当时中国北方的作战环境以广漠草原为主，对于以步兵为主的明军非常不利，却适合鞑靼大规模的骑兵作战。所以每次双方对阵，明军都处于下风，吃了很多亏。
戚继光根据蓟镇的地理条件和鞑靼骑兵的作战特点，制定出了车、步、骑多兵种协同作战的新战法。即以步兵、骑兵与车兵合组成混编大营，相互配合，其核心是车营，它是战场上的主导。当时蓟镇骑兵、步兵皆有，独缺车营。
于是戚继光决定尽快构建战车营，这样在野战时，就可以为攻坚作战主力的马、步军等单位的强力支持后盾。
戚继光想起俞大猷在大同戍边时，曾建立过车营，就向俞大猷寻求帮助。俞大猷毫不藏私，将自己建立车营的设计理念、规划和制式倾囊相授，戚继光在此基础上进行了革新和演变，建立了自己的车营部队。
在戚继光的规划里，车营本身的就是个攻守兼备的作战单位，一个独立的车营就包含有正、奇兵两队，装备最先进的火炮256挺，火铳512支，重型大将军炮8门，足以行使战术上的独立作战任务。
可以说戚继光的车营，是军事史上最早的装甲战车营，是专用于北方荒漠战场环境的军事部队。
在此基础上，戚继光加强对车、步、骑协同作战的训练，并与加长城和空心敌台互的相配合，形成自己独特有效的阻击骑兵攻势的战法。
其基本作战原理是，把战车排列成方阵，将骑兵、步兵围在其中，并以体轻便利的拒马等器械，阻止敌人骑兵的冲锋。当敌骑兵数万冲来时，先用射程最远的大将军炮和佛郎机炮轰击，然后用射程次远的虎蹲炮轰击，当敌骑抵近时，再由鸟统、快枪、三飞箭轮番攻击，循环不停，给敌人造成重大杀伤，经过这样的打击，敌骑一般就要后退。
一旦敌军不惜伤亡逼近战车，就由步兵出车迎敌。先将拒马器摆在阵前，以阻遏敌骑冲锋的速度，然后使用长丈余的长枪、狼筅、钩镰等长兵器御敌，还配合有专门砍马腿的武器。同时再辅以火铳等火器惊扰敌人，保护战车。
经过步兵的几次冲锋，敌骑如果败退，骑兵则出步兵之前，追击敌人，骑兵也是先用火器，然后用冷兵器砍杀。经过这样的战斗，敌骑基本都会溃败。但追击敌兵时，也不能离车太远，以防敌骑回冲，失去屏障。
在整个战斗过程中，战车起着关键的屏障作用。它是火器的屏障和步兵的依托。没有战车，在当时火器射速较慢的情况下，是难以抵挡敌骑冲锋的，步兵更不敢单独迎敌骑兵。但是，只有战车，没有火器和步兵，车阵一旦被敌骑兵攻破，就成了待宰的羔羊。而只有火器、步兵和战车，没有骑兵，在敌人败退时就失去了歼敌的手段，所以骑兵也是必不可少的。
西方国家称这种战术为“匣阵”，他们直到二战时期才开始使用，应用最多的地方是北非的沙漠战场。赫赫有名的沙漠之狐隆美尔，就经常在北非沙漠里实施千里奔袭，上千辆坦克在向对方发起攻击或被攻击时，就集结为数个“匣阵”进行战斗。但无论如何，他们的战术理念都未脱离戚继光的军事思想范畴。
说到底，戚继光的军事思想远远超越了他当时那个时代。
戚继光采取了循序渐进的方法，逐步建置了10座车营，各营配置重车156辆，轻车256辆，步兵4000人，骑兵3000人，并轮流进行混编作战的训练。
