На военном уровне успехи викингов объяснялись тем, что система Каролингов была приспособлена к ведению наступательной, захватнической войны, но не к обороне. Военная организация начала рушиться почти сразу же после того, как империя прекратила территориальный рост, который приносил трофеи и новые земли, которые давали солдатам за службу. В результате государственная казна начала пустеть, а это сразу же отрицательным образом сказалось на лояльности подданных. Многие марки пришли в упадок в первой половине IX века: Бретань, датская граница, Испания, Балканы и средиземноморские острова. Повсеместно бедные, но свободные люди потеряли свое военное значение и превратились в простых плательщиков податей. Единственным сословием, связанным с войной, стала элита, которая на поле боя выступала в роли тяжелой конницы. Нехватка пехоты затрудняла оборону. Там, где пешее ополчение сохранилось, например в Саксонии, удавалось отражать большинство нападений викингов. Попытки мобилизовать крестьян обычно приводили к тому, что крестьянские армии гибли в полном составе.
Нет никаких доказательств того, что военная экипировка скандинавских воинов превосходила по качеству экипировку франков. В действительности значительная доля оружия и доспехов викингов была изготовлена в государстве франков. Однако на стороне викингов была тактическая внезапность, а также возможность из моря подниматься по рекам в глубь континента. Викинги сражались с языческой жестокостью. Они активно применяли луки. Простые большие луки были обычным оружием, хотя иногда встречались композитные луки из нескольких слоев дерева, склеенных между собой. Полевые лагеря викингов с деревянными и земляными укреплениями были достаточно развитыми, возможно, викинги скопировали их у славян, населявших Северо-Восточную Европу. Как правило, лагеря возводились на островах или на берегах рек. Перед лицом угрозы христианское население отстроило заброшенные укрепления, городские и монастырские стены, особенно в центральном районе, между Луарой и Рейном. Постоянная осадная война привела к тому, что тяжелая конница Каролингов действовала в основном в пешем строю, как в атаке, так и в обороне. Парадоксальным образом в этот момент викинги начали активнее использовать конницу. К концу IX века в стычках викингов с Каролингами победа обычно была на стороне франков.
Если верхушка французской элиты старалась бежать перед лицом викингов, так как у нее не было никакого стимула вести войну, то простолюдины были вынуждены защищать свое имущество самостоятельно. Оборона франков, хотя и статичная, была достаточно эффективна. Позднее в обычай вошло откупаться от нападавших. Аналогичным образом развивалась ситуация в Германии в конце IX века. При появлении викингов аристократия укрывалась в городах, замках, лесах или болотах. Церковные иерархи просили о защите местную знать или ополчение, лишь иногда формируя собственные армии. Император Генрих I, как правило, откупался от викингов, но выигрываемое таким образом время использовал для реорганизации своей армии, набирая больше тяжелой конницы и усиливая укрепления. Помимо этого, Генрих I привлекал на службу саксонское крестьянское ополчение, которое имело опыт пограничных войн со славянами. Кроме того, в войске Генриха служили наемники. Вся эта пехота использовалась для формирования гарнизонов. Эта бурная деятельность, направленная на защиту страны, разительно контрастировала с почти полным бездействием во Франции.
Мало известно о том, как организовывался походный лагерь армии Каролингов, но есть косвенные свидетельства того, что он строился по римскому образцу. Применялись палатки с продольной перекладиной и несколькими опорами, азиатские палатки с центральной опорой еще не были известны в Западной Европе. Собравшись, армия Каролингов могла пройти огромные расстояния. В ранний период существования империи активно применялся водный транспорт, но позже, в IX веке, переброску по рекам использовали гораздо реже. До сих пор сохранились линии старинных римских дорог, хотя неизвестно, подходили ли они для верховой езды, так как столетия дождей и морозов неизбежно должны были разрушить каменную брусчатку. Возможно, армии двигались не по самим дорогам, а вдоль них.
Большие усилия прилагались к тому, чтобы поддержать усилия на марше. По правилам армия, двигавшаяся по дружественной территории, могла брать воду, дрова, фураж и солому, но ничего более. Однако армия Людовика Благочестивого, выступившая в 824 году против Бретани, разоряла свою территорию на маршруте, и это был не единственный случай. Другим недопустимым явлением была продажа воинами своего оружия маркитантам, сопровождающим армию. На вырученные деньги приобреталось спиртное. Воины, пойманные пьяными, должны были публично признать свою вину, а в дальнейшем им разрешалось пить только воду.
Предполагается, что один конный воин с одной вьючной лошадью мог брать с собой запасов на 10 дней пути. Это означало, что войско имело радиус действия порядка 225 км, но если происходило сражение, то радиус сокращался до 135 км. Небольшая двухколесная тележка, запряженная двумя быками, могла брать до 500 кг груза. Грузоподъемность четырехколесной повозки достигала 650 кг. 500 кг пшеницы позволяло в течение суток кормить хлебом 500 человек. То, что рацион армии Каролингов на марше состоял в основном из хлеба и вина, следует из знаменитого капитуляра «Capitulare de Villis vel Curtis Imperialibus», составленного будущим императором Людовиком Благочестивым в начале IX века. Там говорится: «Мы желаем, чтобы 12 модиев муки перевозилось на одной повозке. На других повозках следует перевозить по 12 модиев вина. Для каждой повозки иметь щит, копье, колчан и лук».
Трудно подсчитать скорость и выносливость на марше армии Каролингов, но ясно, что кони испытывали чрезмерные нагрузки во время похода. В день приходилось проходить по 30–40 км, тогда как небольшие разведывательные отряды могли проходить за день и 50 км. Из описания Нитардом преследования Карлом Лысым графа Герарда в 841 году следует, что за 13-часовой ночной переход Карл прошел 60 км. На следующий день его воины прошли еще 40 км, покрыв за сутки в общей сложности 100 км. Во время погони использовались лучшие лошади, но даже такие кони неизбежно уставали и требовали отдыха, прежде чем вступить в бой.
Разграбление территории противника было необходимо еще и затем, чтобы прокормить армию. Эрмольд Нигелл описывает франкских воинов, разоряющих Бретань: «Как стая дроздов или других птиц налетает осенью на виноградник, так франки… налетели на страну, разграбив все ее богатства. Они разыскивали все лесные и болотные убежища, откапывали все, скрытое в земле. Они уводили людей, овец, быков. Франки грабили везде. По приказу императора были пощажены церкви, но все остальное предали огню».
После завершения кампании армия распускалась. Этот процесс требовал повышенного контроля. Питрейский эдикт 864 года упоминает pagenses, которые оставались в распоряжении графов на протяжении сорока дней после роспуска армии. Их задачей было поддерживать порядок среди солдат, возвращающихся домой. Маловероятно, что pagenses складывали оружие в централизованные арсеналы, хотя известно, что некоторые контингенты, выставляемые церковью, хранили свое оружие в церквях.
К концу VIII века франки испытывали влияние со стороны военных традиций Византии и поздней Римской империи. Кроме того, ощущалось влияние со стороны Ломбардии и королевства вестготов. Все это приводило к тому, что росла роль тяжеловооруженной конницы. В тактическом отношении тяжелая конница образовывала плотный строй, известный под латинским названием cuneus. В период упадка Римской империи римские конные воины и некоторые германцы использовали для боя тяжелые копья. К VII веку копье использовалось ломбардами, вестготами и франками, хотя вестготы, а также сменившие их андалузы и испанцы традиционно продолжали использовать дротики. Дротики использовали и бретонцы, по-видимому, это были отголоски более ранних римских военных традиций.
