在兵器上，汉武帝首先认识到汉军兵器不如匈奴的坚韧，遂派张骞出使西域寻找匈奴炼成精钢刀的配方。
在队伍整编上，积极备战，任用匈奴人做教练，训练汉军在马背上的作战能力，熟悉匈奴的战法。
在行军上，第一次大规模讨伐匈奴前，汉武帝示意汉军的装备效仿匈奴，全部轻骑上阵，粮食和水均以马驮。在首次讨伐时，虽然四路大军只有一路告捷，但是汉军行军速度得到前所未有的提升，汉军开始适应这种战法。
在战术上，汉武帝部署河朔战役时，示意卫青效仿匈奴人擅长的长途奔袭战。这一战，卫青以4万军队对10万军队，取得了汉朝有史以来对匈奴真正意义上的大捷。卫青所属军队，夜行500里，连匈奴将领都不得不承认汉军在这方面的能力已经与匈奴军队没有多少区别了。
汉武帝的学习是卓有成效的，在与匈奴的较量中，汉军不断提升战斗力并重创匈奴，有效巩固了边防，而汉武帝刘彻也成长为一个中国历史上继秦始皇以后又一个著名的皇帝。