在现有的史料中，并没有明确记载刘裕是何时发明的“却月阵”。但“却月阵”本身是由水军和步兵共同组成的，其中步兵又以战车为主，所以通过对水军和战车进行分析，可得出一些端倪。
刘裕对战车的运用两晋南北朝时期，随着马镫的发明，使骑兵装具臻于完备，北方的少数民族中出现了重甲骑兵(铁骑)，这种骑兵具有较强的防护力和集团冲击力，在对没有装甲的轻骑或步兵作正面冲击时，具有极大的威力。南方因受地理条件的限制，不利于骑兵作战，加上马匹资源缺乏，所以骑兵不占主导地位。
义熙五年(409年)，刘裕北伐南燕时，在如何对付南燕铁骑这一问题做了充分准备。当刘裕出征后，燕军即以9万之众抵御，其中就有“铁骑万余”③。刘裕闻讯后，即令诸军步行，以“车四千两，分车为两翼，方轨徐行，车悉张幔，御者执槊，又以轻骑为游军。军令严肃，行伍齐整。”④当燕军铁骑来袭时，刘裕用此阵对抗，双方激战过午，未分胜败。随后刘裕用计，奇袭后方重镇后方临朐(今山东省临朐县)，大败燕军。
在这次交战中，刘裕在战术上采用步、骑、车3个兵种协同作战，有力地遏制了燕军铁骑的强大冲击。因为刘裕的阵法以战车为主，所以它的防御能力还是比较强的，顶住了燕军铁骑的冲击，但是在攻击力方面却表现的明显不足，最后也是用“批亢捣虚”之计取得的胜利，而非“面对面”的击败对手。但此次作战却为刘裕积累了对抗重甲骑兵的丰富经验，促使他着手日益完善自己的阵法，直到形成最后演变成具有强大杀伤力的“却月阵”。
刘裕对水军的运用水军做为南方的主要兵种，在战争中占有重要地位。水军的特点是，不仅可以直接作战，还可以运输兵源及粮草物资，而且要比陆上运输更为便捷。刘裕之所以被称为卓越的军事家，一个重要的原因就是他十分重视水军的建设，在他所指挥的作战中，基本都有水军参战，并且合理搭配，充分发挥了水、步、骑三个兵种协同作战的优势。尤其在镇压以水师见长的卢循义军时，刘裕大建水师，所修皆“大舰重楼，高者十余丈”⑤，水军成为绝对主力，他最终凭借这支强大水军镇压了义军。
正因为刘裕善于指挥水军作战，而当时晋朝水军可从建康(今江苏省南京市)以东的京口沿水道而上，进入黄河，再逆河西行，经渭水直入长安(今陕西省西安市)北郊，所以当他酝酿北伐后秦的策略时，水军便成为一个重要的棋子。同时，北方少数民族政权不但没有水军，甚至连战船都没见过⑥，所以晋军还掌握着绝对制水权。
此外，刘裕本人有着高超的军事才能，又是从基层成长起来的军事统帅，精于战术，从他所指挥作战中可以看出，指挥水军和战车作战在刘裕军事思想中占有很重要的地位。
有着强大的水军、有着绝对的制水权、有着对付重甲骑兵的丰富经验、加上刘裕精于战术，所以“却月阵”的形成也就是顺理成章的事了。通过以上分析，可以得出“却月阵”的形成时间当在义熙五年攻打南燕至十三年攻打后秦的八年间，是刘裕经过认真研究和周密准备后才最后用于战场的，绝不是在战场上灵机一动、临敌应变而产生的。
三、“却月阵”的组成
构成“却月阵”的条件稍显复杂，具体包括地理条件、兵器、兵种和兵力配置。
地理条件：
河水。因为晋军有制水权，所以河水可以保障“却月阵”后方及侧翼的安全，不必担心被敌军合围。
视野宽广的平坦河岸。良好的视野便于观察敌我双方的行动，及时掌握战场的情况；平坦地势则可以使敌军失去地形优势，而晋军可在高大战船上俯瞰战场，相当于占据了制高点。
兵器：
战船。用来控制水道、运送兵源和作战物资，一但战事不利，还可以接应阵中的晋军。
战车。用来抵抗敌军骑兵的冲击，起防御作用。
盾牌。保护战车。
杖、弩、锤、槊等。用来杀伤敌军。
兵种：
步兵。包括车兵、弩兵等，是作战的主力。
水军。见战船
骑兵⑦。用来追击逃敌，数量不会太多。
兵力配置：
在距水百余步之处用战车百乘布下弧形“却月阵”，两头抱河，以河岸为月弦，每辆战车设置7名持杖士卒，共计700人；布阵后，再派2000士兵上岸接应，并携带大弩百张，每辆战车上各加设20名士卒，并在车辕上张设盾牌，保护战车。
因为“却月阵”是弧形，从物理学的角度来讲，弧形可以分散受力点的力，有着良好的抗冲击能力；阵内士兵又因有杖、弩、槊等武器，所以杀伤力非常强；同时阵内士兵背水为阵，可起到“陷之死地而后生”的效果。
四、却月阵的作战过程
起因
义熙十二年八月，刘裕发兵五路攻打后秦。十三年正月，刘裕留子彭城公刘义隆镇守彭城，亲率水军自彭城北上。三月，水军自淮、泗入清河，准备逆黄河西上，于是派人向北魏请求借路。北魏因此前滑台(今河南省滑县东)丢失，明元帝拓跋嗣恐刘裕此次以借道为名北上攻魏，因而拒绝了谋臣崔浩提出的“假之水道，纵裕西入，然后兴兵塞其东归之路”⑦的策略。遣司徒长孙嵩为督山东诸军事，又遣振威将军娥清、冀州(治今河北省冀县)刺史阿薄干，率步骑10万屯驻黄河北岸，监视晋军。
刘裕借路没有成功，但仍按计划行军。初八，刘裕率水军进入黄河，以左将军向弥为北青州(治东阳，今山东省青州市)刺史，镇守碻磝(今山东省茌平县西南)，自率大军入黄河西上。北岸魏军见此情景，便以数千骑兵随刘裕水军西行，不时袭扰，迟滞晋军西进。晋军南岸拉纤的兵士有被激流冲至北岸的，都被魏军杀伤。刘裕派军上北岸攻击，魏军立即退走，当晋军退后，魏军复来。魏军的行为引起了晋军将士的不满，促使刘裕使用“却月阵”。
经过
四月，刘裕选择好战场后，便派白直队主丁旿率700人及战车百乘，抢渡北岸，在距水百余步处布下弧形的阵，两头抱河，因形似新月，故称“却月阵”，每辆战车设置7名持仗士卒。布置好后，丁旿在阵中坚起一根白毦(相当于令旗)，以通知船上的晋军。而魏军见数百名晋军登上战车，不解其意，没敢冒然采取行动。此时的刘裕早已派宁朔将军朱超石严加戒备，准备出战，这时见魏军迟疑，便抓住这一机会，命朱超石率2000兵士携带大弩百张，上岸接应丁旿，每辆战车又上增设20名士卒，并在车辕上张设盾牌，保护战车。
魏军见晋军立营已毕，这才恍然大悟，向晋军展开围攻。朱超石先以软弓小箭射向魏军，向其示弱。魏军果然中计，认为晋军众少兵弱，遂三面而至。这时长孙嵩接到消息也率3万骑兵助战，一起猛攻晋军。朱超石遂令士卒改换大弩猛射，并选神射手用箭集束发射，给魏军以重大杀伤。但魏军由于兵源充足，反而愈战愈多，随着双方距离的缩短，晋军弓弩逐渐失去作用。朱超石又命将士将所携带的千余张槊，截断为三、四尺长，用大锤锤击进行杀敌，一根断槊便能洞穿三、四名魏军。由于弧形的迎击面小，所以魏军越向前，所受到的杀伤也就越大。魏军逐渐抵挡不住，“一时奔溃，死者相积”⑨，晋军阵斩阿薄干。魏军退还畔城⑩，朱超石与胡籓、刘荣祖等率骑兵发起追击，虽为魏军包围，但激战竟日，终于大破魏军，斩获千计。刘裕见晋军取胜，又遣振武将军徐猗之率5000人渡河，攻越骑城，途中又遭到魏军的包围，徐猗之用长戟结阵抵抗。不久，朱超石赶来增援，魏军遂闻风而逃。
意义
此战的胜利，给魏军以极大震慑，魏明帝吸取教训，听从谋臣崔浩的建议，不再与晋军为敌。刘裕取胜后，率水军沿黄河顺利西进，于四月下旬到达洛阳，参加攻打长安的作战。水军的及时到达，对战争的了胜利起了决定性作用，刘裕正是在陆军进展不利的情况下，令水军沿渭水而上，一举攻占长安，灭亡后秦的。
五、“却月阵”的局限性
刘裕凭“却月阵”以近2700名步兵破魏军3万多骑兵，显示了强大的威力。现在的很多军事爱好者一谈及以步制骑的问题时，必言“却月阵”之妙。但让人不解的是，“却月阵”就像昙花一现，虽然史书中记载详细，但此役过后，再无人使用此阵，让人疑惑丛生。
其实原因很简单，这是由“却月阵”自身的局限性决定的。“却月阵”使用时，对战场的要求非常高，在兵力配置和武器使用上都要求细致入微，稍有不慎，便会全军覆没。但这些与另外两个重要条件相比，还是次要的，这就是“河水”与“制水权”。
首先，“却月阵”离不开河水，而且必须是大江大河。前文说过，河水可以保障“却月阵”后方和侧翼的安全，如果是普通的河水，一则敌军可涉水渡河，对“却月阵”进行合围；二则不利于大型战船的行进，也不可能掌握制水权。所以河水是构成“却月阵”最根本的条件，没有河水，就无法保证“却月阵”的安全，也无法对阵中的将士进行增援、支援和救援.
其次，“却月阵”在作战时，必须要掌握制水权。有了河水，并不表示就能成功地使用“却月阵”，如果敌人也有水军，那么晋水军将不能全力支援阵中的士兵，而且一旦在水战中败于对方，制水权易手，后果将是毁灭性的。所以制水权是“却月阵”能否成功使用的重要保障。
此外，“却月阵”不具备机动性，虽然作战时杀伤力大，但始终是处于被动挨打的地步。即使取胜，也无法变化阵形，在追击时一旦与强敌遭遇，就会有被歼灭的危险。朱超石、徐猗之在追击时的遭遇都证明了这一危险的存在。
通过上述分析，就会清楚，为什么中国战争史上虽有无数次作战，但“却月阵”却只使用了一次，就因为这些作战都缺少河水和制水权这两个重要条件，因而无法使用“却月阵”。
还有，“却月阵”是以水为主(虽然没有直接交战)，所以说“却月阵”是“以步制骑”的战术不够准确，称“以水制骑”更为贴切些。
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