在希臘和羅馬帝國的黃金時代，主要是設計有槳的戰艦，這種戰艦在維持長程貿易和帝國聯系方面起着決定性的作用。帆船大約在公元前3500年時創始的，主要用于商船，由于受到勞動力費用的限制，船上的船員保持最低的數額。商船隻是在進出港口或風平浪靜時才用槳助一臂之力。戰艦同樣也盡可能地靠帆航行，但是當戰鬥迫在眉睫時，将主帆降下并置于某個近便的海灘上。槳較之順風提供的能量要小，但是在短暫的時間裡槳賦予戰艦足夠的速率和優越的機動性。槳手的新陳代謝提供了一種大量儲存能量的方法，然後迅速地将能量釋放出來，所取得的效益是靠帆難以達到的。
雖然蕩槳對遠端航行的效率較低，但古代有槳戰艦仍實作了一項技術改進方面令人佩服的水準。希臘優勢時代的标準戰艦是像英語中所通常稱為的三層槳戰艦（trireme）。這個詞來源于拉丁文的triremis，而後者又來自希臘語的trieres，大意是“用三組裝備起來的”。這一名稱的實際意義一度是古典學者之間一場争論的問題。這一争論今日已圓滿解決，主要是由于J．S．Morrison所做的工作。他根據諸如文獻參考、造船廠的記錄、圖紙證據和貯存船台處的船台尺寸這樣一些資料設計了一幅這些著名船隻的似真實的圖象。
三層槳戰艦主要是由希臘和迦大基的簡單設計演變而來的。這類早期的小船是一種沿船身兩側各有一排槳手劃槳的敞開型船隻。根據希臘古瓶畫和荷馬史詩的章節，這類小船看來是為了迅速和有效地利用船員的能力而建造的，但是另外的一個要素就是必須要使這種船有十分充足的效率。大約在公元前800年，當戰艦的撞角出現進而引起一場古代造船學的革命時，這一項革新就産生了。早期的海戰是人和人的海戰，大都采取攻入敵部的辦法。而現在人們的目的則為破壞對方船隻的部身；使船員遭受傷亡則成為次要的事。
戰艦撞角的出現大大增加了對速率和機動性的需要。是以，荷馬以前時代結構簡單的古希臘和羅馬的戰艦不久就發展為具有狹長、低船身的船隻，這種部的每一側具有可容納多達25名槳手的空間。這類船稱為前後甲闆50槳手戰艦（Penteconter），即50槳船。經過大緻可靠的推斷，其船身的尺寸顯示出在以後較複雜的戰艦的發展中所保留下來的若幹設計原理。
船在水中航行時的阻力是由4個主要因素決定的。其中一個因素是摩擦阻力，這是由于水（像所有其它的液體那樣）是粘性的這一事實所引起的。另一個因素是型面阻力，或稱為流線型程度。當水分子不能接連不斷和平穩地緊靠船身流過時，那麼它們就脫離船身并增加排水量的體積。假如水分子分離得足夠充分時，就會形成渦流。引起渦流所需的能量就從能夠推動船隻的能量中耗損掉，是以渦流阻力是第三個阻礙的因素。
所有這三個因素是密切相關的。第四個阻力來自興波作浪，可以把這個因素看作為較獨立的因素。它同其它因素一樣随船速而增加，但是它給船速帶來的差率如此之大，以緻終于成為主要的阻礙因素。興波作浪主要是由船的長度與船的航行所引起的波長之間的比率決定的。要想知道為什麼是這樣，就必須觀測到當船速增加時由船的運動所形成的波浪與船身起互相作用的方式。
當船頭接觸到新的水流時，它就會使一些水流産生一種随速度而升高的加速度。重力則阻礙這個運動而使水流終于下降到水準面和低于水準面。因而形成波浪。同時船就向前運動。兩種運動的綜合作用就形成一個或多個波浪，當船速不變時波浪對于船身來說是平穩的。當各單獨的水分子在船越過它們之前來得及升降數次時，許多波峰就會在船速低時産生。
形成這種波浪的船頭壓力增加量被從開始就使水準面下降的船尾壓力衰減量所超過。兩組激波将能量從船上傳導到水中，進而借擴大船身濕面積以增加對船身的阻力。假如船身的速度是這樣，即船頭産生的駐波同船尾激波後的尾流是同時協調的，那麼上述壓力造成的水位差就增強了。假如船頭波浪與船尾的尾流是完全不協調的，那麼水位差大體上就被抵消掉。船身速度增高使幹擾系統的波長增加，是以從零點加速的船經過連續速度區域，在那裡阻力起初以較快的速度增加，随後又減少下來，換句話說，阻力曲線是以之字形上升的。
最後影響到船的縱頃。船尾下降而船頭升起，是以船必須盡力爬上其本身所造成的水波。當船頭的駐波波長達到船身長度時，影響就變得嚴重了。當這種情況發生時，就需要比達到這一點所提供的大得多的動力來進一步增加船的速度。可見船身愈長，速度危機也就推遲得愈久。狹長的船身也可借助以下措施将船頭和船尾的激波降低到最低限度，就是将支承船所必需的壓力總額中一大部分從船頭與船尾這兩點上移開，并使它改為沿船的兩側方向分布開來，在船的兩側這部分壓力經由速度較低的表面摩擦而對阻力總增長量産生影響。
傅汝德氏比率提出了具有固定動力供應的船舶最高速度的決定性限度，該比率是關于船身長度與速度平方根之比（因為阻力往往會随速度平方根而增加）。這一比率是以英國造船工程師威廉·傅汝德（William Froude）的名字命名的，他于19世紀中期闡明了這些問題。
當然，人們不能期望古代人能作出上述分析。然而，他們通過試試改改的辦法對船的高速的主要障礙得出了實際的了解。50槳手戰艦的船身長達38公尺，船身最大寬度大約不超過4公尺。其長寬之比約為10：1，這是為達到最高速度而設計的戰艦所具有代表性的比率，它一直保持到古代有槳戰艦結束時為止。人們一緻認為，對這類艦艇而言，上述長度非常接近于用木料建造艦艇的最大可行限度。事實上，就更加狹長的三層槳戰艦而言，用木料建造的限度看來已經超過了。即使把一個複雜的榫眼、榫頭和固定栓系統通過将應力大量分散到船殼上來連接配接船殼闆，那麼除非從船頭到船尾都安裝上粗大錨索并使其處于起錨機的重大拉力之下，否則三層槳戰艦下到水中也并不安全。錨索确實置于何處固然并不知曉，但是當錨索受到力時，看來就必須使其對船的壓縮作用不緻于極易地減弱。木料靠其本身卻難以适用于受到應力的接頭。
這類船身的寬度是對兩個并肩而坐并将其槳的轉軸放在舷緣（船身頂部外闆）上的槳手留出空間所需的将近最小寬度。槳的轉軸不能太近搖桿，否則劃槳就非常費力。現代的作法是把漿的三分之一（或稍少于三分之一）部分延伸到轉軸内側。由于三層槳戰艦的槳與現在仍然通用的槳的長度相同，那麼同樣允許的限度對于古代也似乎适宜。最後考慮到對相鄰槳手的肩部需在槳端之間留有一定的空隙，那麼人們可以發現50槳手戰艦的船身節省地把它的推進裝置封閉在不大的艙室裡。船身的吃水深度同樣也很小，大約為半公尺。是以排水量很小而結果摩擦力也很小。
由于戰艦的船身是節省地使用輕而軟的木料制作的，它們的吃水深度很淺。船身厚度僅為約3．5厘米，有的部位還要更薄一些。在檔案中所寫的商船的船身通常建造得沉重一些，可是古代詩人描寫這種商船船身時，指出把水手與死亡相隔開的木料隻有三指厚。船身的最小限度似乎是要使船員約占該系統總重量的三分之一。我們估計，包括槳手在内的三層槳戰艦的排水量低于40公噸。
船身的構造細緻對其速度具有進一步的作用。現在超級油輪的船身型線圖是一種人們所熟悉的看法，它具有在水下向前凸出的球形船頭，借助于避開水中突然的動量變化來使船頭波的形成減少到最低程度。古代的撞角構造上有所不同，但是至少其中有些撞角都具有同樣的作用。兩層槳戰艦的艦尾如同所有現代競賽快艇一樣都是逐漸地和幹淨利落地從水中升起，進而最低限度地減少旋渦和尾波的形成。兩層槳戰艦實際上可能有比較現代艦艇幹淨利落地起航，後者往往裝有支援舵用的鳍闆。古代船隻用吊在船尾兩側的槳來掌舵。這樣可能阻礙旋渦形成，同時使濕面最小。
這類艦艇在水上部分顯示出同樣的設計上的考慮周到：船身低可使風阻力減到最小，而在尾部上則為例外，在尾部，船身的逐漸升起的曲線延伸成脊狀或扇形。這種特征不僅有助于防止後浪使低船身沉沒，而且靠增加船身轉動慣量來減少這類船隻在典型的輕壓載物的條件下所往往會引起的颠簸。假如狂風襲擊船時尾脊也可以幫助把船轉入風内，以減少由于波浪打擊船側而使船有沉沒的意外事件。
是以，甚至在三層槳戰艦時代以前，兩層槳戰艦就開始展現了很多的造船專門知識。在速度方面收到了效果：最快的前後甲闆50槳戰艦所具有的最大速度估計為9．5節（17．6公裡／時），它隻比性能最好的現代競賽快艇約慢一節。
除了性能方面以外，兩排槳戰艦還具有表現出情感的一方面，似乎它本身喜愛曆史上大多數巨型船隻的設計。将船身塗上瀝青以便防水，裝置通氣孔，或者将有對比色的斑紋塗在剛好在撞角的上面和後面看得到的船頭上，今天有些船隻仍然以此來炫耀。撞角往往用銅包複并飾以多劍形圖案，或者使之具有巨大公豬嘴的形狀。例如有的兩層槳戰艦在撞角附近是黑色的和耀眼的，其尾脊象一隻野獸的尾巴高高舉起。有時沿着船的上舷還裝有帶毛的鞣制獸皮作成的波幕。船槳則增添了動物形狀的作用：鹽漬變白的槳柄同時上下閃動常常被古代詩人比作鳥翼的動作。甚至還模拟動物的彩虹；亞裡土多德指出，當槳擊水時，閃光是正面的，濺起的浪花就成了一道道的彩虹。
但是，推動兩層槳戰艦設計者的、主要還是這種船隻的各種功能方面，在荷馬時代到公元前約500年之間，有一些基本步驟是盡力把更多的動力裝進到50槳戰艦的基本船身中。詳細情節并沒有完全搞清楚，整個情況過于繁複，不能簡單地說明，但實質上就是用增添疊加甲闆或增添容納更多槳手座位的辦法将船身向上擴充。一種雙層船産生了兩層槳戰艦，或稱為“雙層裝置”船，增添第三批槳手時就産生三層槳戰艦。
采取這些步驟而不危及船身的穩定性，就是因為已經慎重地采取了最低的必要措施。即使在兩排槳戰艦中，假如将第二組槳手簡單地安置在第一組槳手的頭頂上面，那麼船隻就可能會危險地出現頂重的情況。最後的設計僅僅是将船緣稍稍向上擴充大約不到半公尺的長度。在船緣處，像以前的那樣，安排一列槳手，隻是他們現在是三人一組中的中間層。在他們之下将槳手安排到船的底艙中，這些人員距離水面太近了，大約隻有半公尺，他們要冒船身邊緣降低到水面的危險。是以他們的槳從船線上的舷窗中伸出，皮的襯墊防護着舷窗邊緣，而且槳柄可防止海水侵入。
在船的頂層蕩槳平面上有一個舷外支架，這一革新可能使兩層槳戰艦改變為三層槳戰艦。舷外支架使造船勞工能夠将頂排槳的轉軸從船緣向外移動60厘米。這樣頂排槳手就可以與中排槳手并肩坐着，而不是在他們頭的上面，将上層結構的高度調整約50厘米。
船身中槳手密集情況是經采取梯隊排列而進一步完成的，即頂排人員坐在中排人員前面約半公尺，中排人員又坐在底艙人員的上面和前面大緻相同的距離。每排人員仍然很擁擠，他們彼此之間隻有約一公尺的空間。這意味着若有一人蕩槳即使稍不合拍，就會使他的背部與後面人員的指關節相碰，或者他的指關節碰到前面人員的背上。
底艙人員還有另一個間隙問題。正象喜劇作家阿裡斯多芬（Aristophanes）在他的劇本《蛙》中所談論的那樣，當他們伸手向前開始劃槳時，他們的鼻子接近于坐在上面和前面人員的臀部。有時劃槳用力使得槳手恰好在此刻放屁了。
最嚴密配合的必要條件就是要使三個人的位置排成梯形。從側面圖所展示的三層槳戰艦可以看出，每三個人的槳在劃時必須使其槳柄極密切地保持平行，假若槳葉并未糾纏在一起的話，那麼最好保持在30厘米之内的距離。如果發生了彼此糾纏的情況，按照多米諾骨牌的效應就可能使那一例大多數其餘的槳受到牽連。并是以不但嚴重地影響到船速，而且還影響到船的航向。
為了适當地管理這一系統，持續的訓練和演習是必要的。同時對鼓勵的因素也給予應有的關心。古代槳手主要是從自由市民階層中招募來的。是以他們與其古代城邦的生存利害攸關。一般說來，隻有發生緊急情況時才使用奴隸，而經常的使用則是在他們獲得自由以後。不難看出，船上隻要有一個不滿分子就會使航行遭到破壞。從來沒有使用過鞭打；一個領唱者喊出了同步的劃槳聲。槳手獲得較高報酬作為進一步的鼓勵。這對于他們的操作起非常大的作用，因為他們一般是從城市各貧苦階級中招募來的，重步兵所穿戴的精制防護服費用對他們是辦不到的。
人們可以想像，在三層槳戰艦上汗水濕透的槳手與莊嚴地留駐在甲闆上作船上戰鬥的全付武裝的水師士兵之間必然存在着某種社會間的緊張關系。僅在像雅典這樣的一些較民主的古代城邦裡，對于以槳手作為動力的撞角則給予極大的信賴，并将水師的分道部隊削減到最少程度。在伯羅奔尼撒（Peloponnesian）戰争中所使用的三層槳戰艦裡雅典人隻攜帶了14名水師士兵。可是，在船員密集的情況下可使170名槳手擠進船身裡，而這種船身在長度和寬度上并沒有對50槳手戰艦的長度和寬度有多大的改變。
這種辛勤努力的成果是在于速度和機動性的驚人水準。對一艘三層槳戰艦最大速度所作合理的估計是高達 11．5節（21．3公裡／時。的确，這些估計可能是過于保守，因為他們設想船身在戰艦行進中排水，而且有的造船工程師說三層槳戰艦很像一艘現代快艇，既輕且決，足以适應設計不周的情況。在這種情況下，最大速度可以增加多達50％。這種速度在船員們疲勞之前僅能保持5分鐘或10分鐘，可是在速度達到頂峰時，它們可以與中古時代的一支騎兵隊負重的馬所達到的速度相媲美。
大概三層槳戰艦從停止狀态開動約30秒鐘就可以達到最高速度，但是由于在大約8秒鐘内就可達到半速和在少于兩秒鐘内就達到四分之一速度，是以不必花長時間來向戰艦提供充足的動力以進行決定性打擊。顯然三層槳戰艦非常适立于疾馳。而且，它們是高度機動性的。例如，讓一邊向後劃槳而另一邊向前劃槳，那麼船員們就能夠使船旋轉得比船本身長度稍大一些。看一看擁有許多這種戰艦的一支艦隊機動地在水面疾馳或者演習後全速疾馳返航以确定哪一艘先入港口的情況必然會得到深刻的印象。
公元前427年曾舉行過那一時期的最著名的遠端三層槳戰艦的沖擊。列斯堡（Lesbos）島上的密提林（Mitylene）城全城居民反抗其雅典的主人，該城以後又被雅典人奪回去了。雅典的煽動群眾的領袖克裡昂（Cleon）提議處死這個隸屬城市的全城居民，他的發言在群眾會議上取得了勝利。是以，一艘三層槳戰艦就出發把這道指令送往雅典的駐軍。在雅典人的政治激情如此高漲的情況下，該三層槳戰艦大約在會議通過決定後不久就在當天下午早些時候起程了。但是，正如修昔底德（Thucyddes）所寫道的，因為這一戰艦所擔負的使命性質是可怕的，是以它并不急速地航行。由于用一層槳手或兩層槳手輪流操作并且安排了慢劃，該艦的時速大約不會超過4節或5節。第二天清晨又召集了群眾會議。冷靜的頭腦取得了優勢并撤消了屠殺的指令。期待着這一改變的密提林駐雅典的使節們安排了一艘快速艦艇和一隊精銳的船員，航行中給他們提供高能量的食品并答應假如他們能趕在第一艘戰艦将指令送達以前就給他們一大筆錢。
第二艘艦艇顯然是在前一艘離開以後大約24小時才起程前往列斯堡的，這是一次約345公裡的航行。他們在黃昏之前就到達了公海上，船員們整夜都在接連不斷地劃槳。他們甚至邊吃邊劃，吃的是用酒潤濕了的麥餅。航行時夜色非常明朗，而且也沒有逆風。指揮官們為了最高程度地加大速度，要麼是另行配備一排足夠的槳手以輪換原有的三排的槳手，要麼是使三排槳手中的兩排保持夜間連續值勤，而輪換第三排槳手去睡覺。随便哪一種辦法都用上了，這樣，在中午恰好第一艘戰艦剛剛抵達時他們也就到達了密提林。是以，看來在整個航程中他們用了不到24小時，航速接近于9節（16．6公裡／小時）。第一艘戰艦已經遞交了指令，但是駐軍尚未來得及把它付諸實施。一種新型的渡船在14個小時内就可以完成這一航程。
在公元前大約400年，在戰艦設計方面采取了第二個重要前進步驟。在那時，稱為四排槳戰艦的四排槳手的艦艇得到了發展，在公元前399年，由叙拉古（Syracuse）的戴奧尼素（Dionysius）所組成的一個工程組建造了第一艘五排槳戰艦（即五排槳手的船）。這些排列的數目最初看來是原先的單層槳戰艦、兩層槳戰艦所确定下來的趨向的簡單明降的延續，但事實并非如此。有許多情況表明，從來沒有建造過三層槳以上的疊加槳層的古代戰艦。實際上，這個結論可以認為是正确的，因為第四排槳所不可避免的槳角度将會使在那裡所進行的操作較為困難。即使在三層槳戰艦上，頂排槳手的操作比起其它兩排來也明顯地較為困難，這排槳手有時候要掙額外的工資。
看來當時所發生的情況是，一排或一排以上都是用配備雙人的辦法。如果三層槳戰艦的船身的結構是最小的，大約首先就在頂排采取配備雙人的辦法，這樣就使船變為四排。隻有在那裡才可以找到有足夠配置另外兩排槳手的額外空間，而無須在設計上作較大的變動。看來迦太基人曾經采取了另一個辦法，他們的戰艦大體上仿效腓尼基人所選擇的寬大船身；顯然他們從一開始就建造每層寬大得足夠容納肩并肩四名槳手的戰艦。但是，戰艦發展的主要路線最初還是停留在那種狹窄的船身上。
從四排槳戰艦過渡到五排槳戰艦是需要重新設計船身的，除非認為造船者樂意把另加的槳手配置在接近于槳的轉軸，在那裡是增加力量不大的地方。認為最可能作出的設計上的變動是，造船者加深舷外支架，将它作成一個雙層的東西，并使上、中兩排都配置為雙人的。底排大約仍然是單人的，以盡量保持這個浸入水中的狹窄部分的速度上優點，雖然四排槳戰艦和五排槳戰艦的吃水深度當然随着另加槳手的重量而增加的。由于三層槳戰艦的原來頂排每邊各有31名槳手，其它兩排每邊各有27名槳手，是以新設計的四排槳戰艦大概總共有槳手232名，五排槳戰艦總計有槳手286名。
直到采用了四排槳戰艦和五排槳戰艦以後的一個世紀，對這一系列改變的最早圖例資料才着手進行。但是，這些圖例表明，根據劃槳的實際需要，公元前三世紀與二世紀較大型的希臘戰艦大多數的槳或全部的槳都是将其轉軸裝在一個大的舷外支架（一個裝箱或是一個劃槳的架構）上，而不是裝在船身上。古羅馬人往往仿效迦太基人喜用較寬的船身，船身内具有單槳的艙口。他們并非特别優良的船員，隻想一有機會就抓住敵船，然後把軍隊開入甲闆上，這樣就可以使海戰改變為可應用他們所擅長的步兵戰術的戰鬥。是以，船的速度對他們來說就不像船的承載部隊的能力那樣重要了。
在四排槳戰艦和五排槳戰艦出現的最初幾十年中，這類設計通過地中海的艦隊緩慢地推廣開來。公元前330年，雅典人的艦隊中隻有四排槳戰艦18艘，比不上三層槳戰艦有492艘。但是，在以後的六年中，這樣少數的四排槳戰艦則增加一倍以上，并開始建造五排槳戰艦。對重型戰艦最初采用緩慢的種種原因作出評價，則有助于對三層槳戰艦、四排槳戰艦和五排槳戰艦的一些實體特性作較詳盡的比較。
從三層槳戰艦的設計中可以明顯地看到，該戰艦的設計者們所面臨的主要問題之一就是要避免上部過重。決定船是否平穩和它是否能在傾斜時自行恢複平穩的這些條件，現在往往根據船的穩心高度來進行考慮。有關這方面的概念可回溯到公元十八世紀以前的情況，盡管阿基米德已經知道了大部分的基礎實體學和數學的概念。的确，有一些迹象表明，阿基米德對浮體的研究受到了他對有關船的平穩問題的研究工作的啟發。從圖3所示一艘典型戰艦剖面圖的執行個體來看，其重心可能在船身内的某點上，并且由于對稱的關系将會在中心線的某處。
可以設想，船的開動就象是它的重量集中到上述這一點上并經引力作用使其朝下拉向地心。假如船向一側傾斜，浸入水中的船身較小部分的重心就将朝同一方向移動。水的浮力将通過浸入水中那部分的重心起作用，作垂直的推壓。隻要浸入水中的部分質心朝傾斜方向充分地移動，那麼其向上作用的浮力通過将向下作用的重力傳遞到船身降低的一側而把它抵消掉，兩種力一起作用的最終效果将會使船自行恢複平穩。船的穩心高度就是其質心和浮力的向上力與船中心線相交處之間的距離。正如圖例所示，穩心高度愈大，船的結構愈平穩。
對有關三層槳戰艦的尺寸以及船身内的船員和其它儲存品的配備情況有足夠的了解以後，就可以對它們的穩心高度作出估計。人們對于船的吃水深度、用于船身的木材數量和船身内槳手的布置等因素所獲得的數字易感受到設想上的變動。甚至一個或一個以上的這類因素有微小的變動時，就可導緻風力中每小時五公裡或六公裡的變動，而可使船傾覆。但是，隻要使各種類型的船艦的參數保持不變，穩心值之間的比率将是正确的，即使兩者的數值都不是絕對正确的。由于這個方法是正确的，于是人們就必然會設想，從三層槳戰艦過渡到四排槳戰艦或五排槳戰艦的船身及其内容物是盡可能地變化不大。由于造船工藝在曆史上對作出這類變動方面是極端保守的，是以這種設想似乎完全是可能的。
在這個分析中所最無法估計的是船所承受的壓載量，因為古代兩排槳戰艦有足夠船身空間來容納足夠的壓艙物以便對船身的平穩特性作相當大的變動。我們在估計壓載物時，都願意保持船身愈輕愈好，要與古代的船身裝配工所作出的其它明顯的努力協調一緻，就是所制造的船身要最大程度地配合槳手們的力量。我們估計的壓載物是13000公斤，這個重量足以防止小于6O公裡時速的風壓在船身橫梁的兩端上把船身吹倒。
這種估計方法的結果是，三層槳戰艦的穩心高度約為O．4公尺，這個高度剛好足夠，但決不是有豐富的餘量。是以，除非水非常平靜，否則古人為避免戰争所表現出來的謹慎态度是十分合理的。就五排槳戰艦來說，在船的上面兩排再增添四行額外的槳手，就會造成一種麻煩，即是使得船的穩定性與其速度形成對立。如果是五排槳戰艦采用同三層槳戰艦一樣的浸在水中的尺寸并且仍保留前面所提到的那些同樣的設想，那麼五排槳戰艦的穩心高度隻有0．1公尺。這樣的一艘船對波壓很難經受得住，而且在時速30公裡以上的風力下必将傾覆。
這種明顯地不能令人滿意的狀況說明造船者是在沉重的壓力下修改其船身設計的。從我們已經提到的一些理由來看，對造船者可以考慮的唯一良好的選擇方案就是增加他們船的船身最大寬度。可是這種作法必然要犧牲一些速度，這就是要首先設計排數較多的船隻的主要理由。就五排槳戰艦來說，如果船身為獲得穩定性而加寬到與三層槳戰艦相等的船身寬度，那麼其速度隻能比三層槳戰艦加快14％，而其加速度則比較差些。假使頂排增加62名槳手，中排增加54名，那麼船員的規模增大将近70％。如果五排槳戰艦的穩定性減低到前面所設想的那樣，增加的速度就會多達29％。
在已經了解到這些問題以後，人們就可以更清楚地懂得為什麼在一個世紀的三分之二過去以後才開始建造數目相當大的四排槳戰艦和五層槳戰艦。雅典人墨守其三層槳戰艦曆史傳統的這一傾向也可以部分地說明這一延遲的原因。曾在薩拉米（Salamis）得勝的這些戰艦将不會輕易地放棄。但是，這一分析還沒有說明四排槳戰艦和五排槳戰艦的名聲于公元前330年左右開始顯著地提高以及接題而來的古代海軍武器的特殊競賽。
這些被認為六層槳的戰艦，其研制早在公元前340年或35O年就開始在馬其頓（Macedon）和叙拉古（Syracuse）進行，但是直到公元前323年亞曆山大大帝死了以後以及他的帝國分裂成為對抗的各個集團後才聽得有這種二排槳戰艦。到了公元前315年左右，亞曆山大大帝的一個繼承人Antigonus曾建造過七排槳戰艦。在公元前301年，他的兒子Demetrius the Besieger在其艦隊中的戰艦被列為高達十三排。在Demetrius逝世以前，他建造了一艘十六排的戰艦。他的對抗者建造過與此相同或超過它的戰艦，但是令人詫異的是，有些戰艦船槳的排數較少。例如，Lysimachus建造了一艘八排槳戰艦，它被認為能夠同Demetrius的十六排槳戰艦相對抗。這種比賽顯然意味着更多的事情正在發生于船槳排數的作用上。這一運動是以中世紀建造的一艘二十排槳戰艦和兩艘三十排槳戰艦以及大約四十年後下水的一艘四十排槳巨型戰艦而達到頂峰。
上述這些戰艦還不及三層槳戰艦聞名。而且它們也同樣地引起了争論。但是近年來對這種戰艦設計感到滿意的說法已經提出來了，特别是紐約大學的Lionel Casson所提出的。他的看法是，配備雙人槳才能使六排槳戰艦的設計達到完成，六排槳戰艦可以這樣地、合乎邏輯地配置它的最低的一排槳手。在這一點上，寬船身成為必不可少的，不論各個造船者或城市的慣例早先是否曾照此方向來調整他們的設計。自從出現六排槳戰艦以後，一些新的船槳配置被設計了出來。通過把每一船槳安排更多的人員（最多達到八人左右），可以達到較多的相等的船槳排數。（在文藝複興時期這種劃槳的配置再次流行時，一槳八人被認為是最大的有效數字。）
由于每槳配備有兩人以上，是以槳手坐着時就可以不再操作了。船上備有長凳，可是當槳手要開始劃時就必須站立起來，向前走去，而且（如果槳是很長的）踏上一個凳子将槳在船外的末端插入水中。槳手們在完成一次劃槳動作時，就要向後退而把自己摔倒在長凳上作為結束。根據歐洲晚期的經驗來推斷，這種配置可以使全體船員中包含有少數熟練的槳手，船艙内的人員最是關鍵性的。槳手配置的問題不管怎樣地是發生了，而且較大的體力消耗（部分地由于當時長達17．5公尺的槳所必然造成的）無疑地說明了船的操作效能下降得比單靠加寬船身所表現的還要多。
曾經一度設想過多槳手的配置，所采取的船槳排數比以前有較大程度的不肯定。當時一艘四排槳戰艦可以是一般具有雙人槳頂排的三層槳戰艦，一艘具有兩排雙人漿的兩層槳戰艦，甚至或者是一艘具有每槳四人的單層槳戰艦。Demetrius的十六層槳戰艦同樣地可以有兩排是每槳八人，或者是有三排是以某種組合加到十六人，例如頂上兩排每槳六人和底部一排每槳四人。在發生這種情況時，除了穩定性以外還有其它一些理由甯願使船身作較寬和較淺的選擇。
除了Demetrius的十六排槳戰艦以外，還有一些迹象表明，由于有另外一種理由使船槳排數的意義有所改變。事實證明，這種戰艦受到了Lysimachus所建造的八層槳戰艦的挑戰。
Casson提出了許多理由，認為這種八排槳戰艦和所有其它規定為十六排以上的戰艦是作為雙體船（用支架将兩個部身連接配接起來）建造的。Lysimachus的戰艦中或許有兩個甲闆的槳手。他們在每個船身中操作，每槳配備四人。這種配置足以解決所有級别較大的有槳戰艦，也包括四十排槳戰艦在内，後者每個船身有三排槳，或許配備有分别依次遞減的八、七、五個槳手，一個船身的每側配備總共20名槳手。這種戰艦的船身十分寬厚，這就有可能将這種戰艦建造得比三層槳戰艦為長。四十排槳戰艦有長達128公尺的船體，可擁有4000名槳手。
大多數有關這種巨型戰艦操作的報告都認為這種戰艦穩定，但是速度慢。從前面對五排槳戰艦所獲得的結果來看，可以合理地認為船槳排數增加到五排以上時，其操作水準就不斷地下降。一個大緻的估計表明，它們的動力與排水量的比低至隻有三層槳戰艦相應數值的六分之一。假如三層槳戰艦和它的船頭撞角在早期已占有優勢，那麼亞曆山大大帝及其繼承者們的時代又何必非要求助于低速而機動性差的戰艦呢？
一個部分的回答是船頭撞角不再流行，而為錨和甲闆所代替。尤其是古羅馬人在其五排槳戰艦的甲闆上投入了多達120名的水兵。這個數字意味着（并由殘存下來的圖表證明）古羅馬人的船身寬大而僅有雙排槳或單排槳。巨型雙體戰艦載有數量相當大的部隊。Lysimachus的八排槳戰艦在甲闆上擁有1200名水兵，而四十排槳戰艦曾經載有2850名水兵和400名艙面水手。顯然，在由水兵所決定的艦對艦的遭遇戰中，一艘這樣的超級戰艦就能夠擊潰不論多少艘（每艘載有15一30名水兵）的三層槳戰艦。空間的事實表明，不可能用足夠的三層槳戰艦載有相當于雙體戰艦的部隊來包圍這樣一艘超級戰艦。
另一方面，這一論點并沒有對船頭撞角給予充分的注意。除非這樣一艘超級戰艦能夠被一排較小戰艦所包圍，單是一艘三層槳戰艦的打擊就足以使它覆沒。假如它的攻擊能力受到低速的限制，那麼為什麼要建造這種戰艦而且其體積愈來愈大呢？顯然，向着速度較慢的戰艦和甲闆上戰鬥的轉變，說明了大約在公元前330年左右就已經找到了抵消船頭撞角的某種辦法。
古代彈射器看來是對于這個令人困惑的事情提供了大部分的答案。很久以來人們就曾提到過重型戰艦載有彈射器，并且知道這種強有力的和改良式樣的武器是依靠堅韌繩索的彈力，而不是依靠易彎曲的傳統船頭，它是在公元前約332年嶄露頭角的。就在那年包圍Tyre城時，亞曆山大将其重型彈射器裝置在戰艦上用來猛轟城牆。以後，Demetrius曾經将戰艦從七排增加到十六排，同時也有艦用彈射器。
要是沒有地面運動的制約，這種彈射器就能夠達到很大的範圍。阿基米德建造了一種艦用彈射器，每個可發射重78．5公斤的石頭或5．5公尺長的标槍。後者多半隻是砍伐中等大小的樹的大技，并将樹幹裝上鐵的尖頭而制成。使用上述兩者之中的一種彈射物，彈射器的射程都剛好是在200公尺以内，但是用較小的彈射物時，射程可達兩倍以上。對于這類艦用彈射物的效果的注意力大都集中在石彈上。曾經有人以充分的理由懷疑這類彈射物能夠打穿船殼并使船沉沒。即使石彈能穿透船的上層結構，作為壓艙物的砂層或石層也會有效地阻擋彈射物。
但是，這種看法忽略了水兵和槳手易于受到彈射器發射的傷害。對于這樣一種攻擊來說，箭和石彈還是一樣地好，自從在公元前500年左右有一種新型箭頭在希臘産生以後尤其如此。角錐式的箭具有強大的穿透力。儒略·恺撒（Julius Caesar）曾寫過彈射箭足以穿透約一英尺的實心栎木。古代戰艦必然有很少的抵抗力。Theonhrastus曾報導過三層槳戰艦的上甲闆是用菩提樹的木料制成的，它具有适中的機械強度，但這是一種在地中海流域内可以得到的最輕而适用的木料。
我的同僚，Purdue大學航空和宇航工程學院的James F．Doyle曾經測驗過一個古代角錐式箭頭的現代複制品，其大小足以從最小的一種加強彈射器中發射出去，可以證明這個彈射器的存在來自古代彈藥堆集處。他發現該箭能穿透五厘米的椴木，後者是菩提樹的美國變種，這種箭的能力相當于在它發射出去時所預期能達到的速度的一半以下。這種厚度即使是需要的也是太保守了，而且該裝置要比阿基米德的艦用彈射器發生少得多的力量。即使戰艦甲闆是用栎木制成，而且具有與船殼闆同樣的厚度，較大的戰艦仍可安裝上許多彈射器、有強穿透力的發射栓，而且還至少可載額定數一半的分遣艦隊。
對這種射擊上的準确要求看來并不是太過，在中世紀，英國手弓射箭運動員曾經練習向射程為200公尺以上的“靶心”（用木樁把一塊布控牢到地面上）射擊。靶心準确的尺寸并不知曉，但是其全直徑肯定要比三層槳戰艦的寬約五公尺的甲闆為小。美國全國石弓射箭手協會主席Rolfe Smith報導說，他會使用現代射擊器械，而且是沒有準備地立即射擊，将箭集中在射程為365公尺的三公尺半徑内。由于大尺寸的古代彈射器是裝在可調節的支架上，它們也幾乎可以很好地做到這一點。借助于大型箭在飛行中的能見度，瞄準也就更容易了。
一支彈射箭隻要通過三層槳戰艦的上甲闆射出去，就有希望擊中密集排列（這是設計上的特點）中的一名槳手。事實上，槳手梯隊的排清單明，相當長大的箭可能一次擊中一個以上的槳手，當箭作遠端射擊時，入射角幾乎成直角。在一槳隻配備一個裝手的情況下，即使隻有一個人傷亡也能使整排的劃槳有幾秒鐘的不合拍，如果被擊中者位于最易受到傷害的頂上一排而把槳落下到其他槳手中間，情況就更糟了。即使沒有一人受傷，而一支長的箭杆突然在劃槳的密集行列中出現，在把箭砍掉以前很可能中斷某些槳手的操作，而後果也同上面所說的一樣。由于一艘三層槳戰艦用不了六秒鐘就可以駛到其本身那樣長度的距離，是以耽擱幾秒鐘也就足夠了。
是以，為了要使來自彈射器發射的危險減到最低程度，看來已經有過改變戰艦設計的重要動機。用多排長槳來代替單人槳就會減少因一人受傷而發生其他槳手都不能合拍劃槳的情況。六個槳手或八個槳手的聯合力量就足以将射到他們中間的标槍型箭杆抓住。較少的船槳排數可使彈射箭的目标物不是那麼密集了。是以，從這種有利的地位來看，在亞曆山大大帝時代以後戰艦設計的主要傾向是正确的。
對于船的穩定性方面的考慮也有助于說明對沖擊辦法的改變。因為有許多理由說明最好的沖擊方法是采取在敵船的船身側面或船舷後部打擊敵人。是以，一艘被截住停在水中的船，其船身側面向着用撞角攻擊的對方戰艦是最容易受到傷害的。但是，當戰艦使用彈射器以後，戰術地位差不多颠倒過來了。停着的戰艦就可以與軸心線垂直的角度發射全部舷炮。因為停着的戰艦具有臨界穩定性，而其目标則受到搖擺的幹擾，後者會給發射彈的仰角帶來了誤差。而仰角散射又會導緻命中距離的誤差。戰艦巨大的長度會使其前後颠簸減到最低程度，而颠簸則會轉變為射擊時的風阻誤差。但是。由于迎面而來的戰艦其長度為其寬度的10倍，這樣就會出現一個幾乎完全适合于防禦戰艦的射擊特性的目标。
另一方面，進攻戰艦就會沿着實際上直接對着的一條線來發射其彈射器。該艦也不會有多大颠簸，但是它也經不起颠簸，因為它的目标隻有約三公尺寬（除槳以外）。對于進攻戰艦來說，搖擺會造成嚴重的問題，因為當仰起彈射器而使其有充分的射程時，就會将彈射物的頭部升起得比其羽翼狀的尾端離開戰艦的旋轉中心更遠。
是以，當戰艦搖擺時，彈射物的頭部比尾端離開舷側更遠。假如在戰艦垂直時完成了瞄準（船垂直時是最易做到瞄準的唯一時間），在船已過垂直線時進行發射，那麼結果彈射箭就會飛得離開目标很遠。船在搖擺中間行駛最為迅速，是以就難以測定準确的垂直線。對于前面所設想的那種尺寸的彈射器來說，當從200公尺處向一艘迎面而來的三層槳戰艦發射一支箭時，離開垂直線隻有1．5度的誤差就會導緻發射完全落空。
由于我們假設的目标船是舷側向着進攻戰艦的，是以這一誤差問題想來或許不很嚴重。但是，船搖擺時在較小的程度上也會對彈射器的仰角産生影響，正像船在劃行時會有突然的稍微傾斜。不管戰艦長寬之間的比率很大，船頭仍會在劃槳時稍微擡起，随後它又會降下去。即使在平靜的海上這類不規則的情況對于遠端的低目标的發射是極為困難的。此外，如果目标船停留在水中，那麼對其槳手造成的損害比起對行駛中的船的損害要輕一些。
是以，總的說來，彈射器似乎至少可以抵消由撞角所出現的一部分威脅，并且使攻入敵艦的戰術再次受到歡迎。彈射器是在說明劃船組織中所觀察到的變化的适當時機中出現的；其效能水準即使不能沉船也是可使槳手受到損傷，而且它從舷側平台發射的特點也會使撞擊的辦法洩了氣。雙體船所增強的穩定性使得它們特别适合于作為彈射器的平台。尚待解釋的是，為什麼在大約公元前250年之後這類大型戰艦又從舞台上逐漸消失而被三層槳戰艦或更小型的船所代替。
看來部分地是由于戰術上的原因。大型戰艦的緩慢而欠靈敏似乎促進了速度快的小戰艦的騷擾戰術的發展。例如公元前 201年 Chios戰役中稱為Lemboi的一種敞開式小船對羅得人（Rhodes）的重型戰艦進行了有效的騷擾。在開始突擊而使大船失掉隊形以後，Lemboi小船不知不覺地混進了大船中間，損壞或擾亂大船的槳，并且破壞它們的駕駛。彈射器的設計缺點是，它們通常不能在水準線下的角度發射，這就意味着在大型戰艦的周圍，有局部安全地帶可使那些小船能夠不知不覺地混進到大船裡邊去。遺憾的是，看來并沒有小船沖進雙體船兩個船身之間的記錄，部分地由于它們受到外伸的舷外支架的保護，而且當小船的槳在大船的兩側滑過去時就被突然折斷了。這是一個令人興奮的想法，但是至少有一些雙體船具備有伸出在兩個船身之間并阻擋船隻侵入的撞角裝置。
重型戰艦衰落的部分原因可追溯到當時較大的政治事件。在羅馬帝國擴大版圖并停止與亞曆山大大帝的繼承者敵對時，它的海軍日益局限于隻需要小船所能做的工作，例如鎮壓海盜行為等。古代的最後一次大海戰是在公元前31年在Actium進行的，在那次戰役中Autony的重型艦隊被Octavian的艦隊司令Agrippa率領的輕型快速艦隊所擊敗。後者增添了對其小船有幫助的戰術裝置，例如由彈射器發射的鐵鈎和發射筒等，其中有一些則是按同樣方式發射出去的。這些新帝國的規模和複雜情況同樣也表明它們的海軍應該是多方面适用的，以便執行諸如**和巡邏等任務。重型戰艦在人力和物力方面日益增多的費用也使其在帝國時代遭到反對。即使羅馬帝國也已經将其軍費減少到最低程度。
當羅馬帝國開始衰落以後，造船業更把重點放在完全依靠人的體力上的這一點也喪失掉了。大約在公元325年以後，再也聽不到三層槳戰艦了。羅馬帝國晚期和拜占庭（Byzantine）時代的标準有槳戰艦是大型快速帆船，它大量地依靠希臘火作為進攻之用。這種早期的燃燒劑可通過一種噴火器噴射，也可裝在彈射器發射簡内。大型快速帆船通常有兩排槳，每槳配備一、二或三名槳手。
下一個重要的戰艦革新是在十四世紀初期到來的。當時意大利人采用了一種曾齊爾（Zenzile）劃槳系統，其特點是把槳分成三槳一組，像在三層槳戰艦那樣，每槳由一人操作。新穎之點就在于把所有的三個人肩并肩地坐在一條共用的長凳上，長凳傾斜地放置在船内，以便使槳手們劃槳時不緻互相幹擾。新系統的主要理由大概是比兩排槳戰艦具有較低的重心和較大的穩定性。羅盤在近代傳到了歐洲，是以就可以更有把握地在暴風雨的氣候中航行。在其希臘祖先所辦不到的條件下可以大膽地進行戰艦護航。
戰艦設計的最後改變是在大約公元1550年到來的，當時由于需要裝載重型大炮，不得不恢複了每槳多槳手的寬船身戰艦。雖然這些船上裝載的炮隻作直射，但是其重量使其必須作出與早在大約2000年前的彈射器有關的許多相同的改變。但是，未來是屬于這樣的戰艦：它能夠發射重型的全部舷炮而不受船身兩側的槳和槳手的幹擾。在公元1571年Lepahto戰役之後，單層甲闆大帆船的作用下降了，在諸如波羅的海這類淺海中作最後一次停泊以後，這種船就完全不見了。到了這種船黯然失色的時候，它們在西方的文明世界裡還維持了達2500年之久。在機器日益占優勢的文明環境中，它是直接使用人的體力的一個不平常的幸存者。