31–33 % потенциальной энергии арбалета переходит в кинетическую энергию снаряда. В свою очередь, Т= ½ mV2, где m — масса снаряда, а V — его скорость. То есть кинетическую энергию можно расходовать либо на увеличение массы снаряда (и его убойной силы), либо на увеличение его скорости (и зависящей от нее дальности полёта).
Сопротивление воздуха только в незначительной степени влияет на дальность стрельбы из арбалета. У самого легкого 70-г болта аэродинамическая потеря энергии составляет всего 10 % через 100 м, у более тяжелых снарядов этот процент быстро снижается, поскольку с увеличением размеров масса и энергия растут в кубе, а поперечное сечение болта — только в квадрате. Основным фактором, препятствующим увеличению дальнобойности, является земное притяжение.
Настильной считается стрельба под углом до 20°, навесной — от 20° до 45°. Максимальная дальность полёта арбалетного болта достигается при стрельбе под 45°. В этом случае снаряд поднимается на высоту в несколько десятков метров в средней точке траектории и малейшая ошибка в угле возвышения приводит к промаху в несколько метров (см. прил. 2). На практике без точных оптических приборов и механических вычислителей прицельная стрельба на максимальную дальность невозможна. Какой-то шанс попасть есть только при стрельбе по обширной плотной толпе. Поэтому максимальную дальность следует отличать от прицельной, которая ведется под углом не более 15°. Важно отметить, что при стрельбе вверх и дальность полёта, и убойная сила болта значительно уменьшаются, при стрельбе с возвышения (например, со стены) — возрастают. Наконец, существует дальность прямого выстрела с возвышением до 5°, когда стрельба может вестись «навскидку».
При начальной скорости болта 50 м/с дальность прямого выстрела составит ок. 45 м, прицельного — 125–130 м с уровня земли и ок. 180 м с 20-м стены, максимальная дальность — ок. 240 м. При начальной скорости 60 м/с соответствующие дальности составят 65, 180, 235 и 335 м. Любопытно, что средневековая мера длины arbalestée («дальность выстрела из арбалета») равнялась 240 м. На практике прицельная стрельба велась примерно с 80 м.
Используя более лёгкие снаряды с повышенной скоростью полёта можно достичь значительно большей дальности стрельбы из того же самого арбалета — максимальная дальность может составить 400 м и более. Однако не следует думать, что пропорционально вырастет и реальная (не расчётная) прицельная дальность. Отсутствие прицела и грубость конструкции в принципе не позволяют вести меткую настильную стрельбу из механических метательных устройств на дистанцию более 100–150 м. Исключением является только стрельба из тяжелых станковых стреломётов в одном заранее пристрелянном направлении — тут эффективная дальнобойность по одиночной цели, вошедшей в зону поражения, может достигать 300 м. Поэтому увеличение баллистической дальности стрельбы сверх определенного предела становится бессмысленным, ведь реальный боевой арбалет имел целью практические задачи, а не установление рекордов. Как полагает Ж. Лебель, средневековые арбалетчики опытным путем установили оптимальный баланс между весом снаряда и его скоростью, когда последняя фиксируется на уровне 50–60 м/с.
Здесь нужно отметить, что выгоднее повышать убойную силу снаряда за счёт увеличения его веса, а не скорости. Легкий 70-г болт при стрельбе на 300-м дистанцию теряет до половины энергии из-за аэродинамического сопротивления воздуха и, вдобавок, легко сносится ветром. Напротив, тяжелый болт в несколько сотен граммов почти не меняет убойную силу на всей дистанции полёта и значительнее устойчивее, а значит, точнее. Кстати, 300-м дистанция преодолевается примерно за 9 сек (фактически болт преодолевает значительно большее расстояние, ведь он летит по дуге).
Современные исследователи обращают внимание на устойчивость и единообразие средневековой классификации арбалетов, на тот факт, что механизмы натяжения и болты производились отдельно и независимо от производства самих арбалетов. Это подразумевает рано сложившуюся стандартизацию арбалетов по типоразмерам, сохранявшуюся до конца Средних Веков. Существенные изменения происходили только в способе натяжения с разделительной чертой где-то во второй половине XIV века. До этого времени легкие арбалеты натягивались при помощи поясного крюка и стремени, двухфутовые крепостные и корабельные — преимущественно при помощи «оспье», а большие станковые — при помощи простого ворота. Появление пластинчатых лат в середине XIV столетия потребовало значительно увеличить убойную силу арбалетов, особенно легких, и их стали снабжать механизмами натяжения: воротами и кранекинами.