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馬鈞製造的翻車，因為當時缺乏詳細記載，具體構造已經不得而知。元朝王禎《農書》中有關於翻車的明確記述，並繪有翻車圖；清代麟慶所著《河工器具圖說》記載了翻車的結構。由以上兩書我們可知翻車大致結構為：車身用三塊木板拼成矩形長槽，長槽長約2丈，寬約4到7寸，高約1尺；在長槽一端安裝一個比較大的齒輪軸作主動軸，主動軸較長，兩端各安四個擁木作為踏板；在木槽的另一端安裝一個比較小的齒輪軸，兩個齒輪軸之間裝上龍骨葉板作的木鏈條，木鏈條上拴上串板，穿過長槽。使用時，使木槽斜置在水邊，小輪軸一端浸入水中，人站在架子上，踏動拐木，帶動大輪軸，串板就會在槽中刮水而上，到槽端將水排出，再沿長槽上端返回水中。這樣就可以把水從低處送到高處，實現連續灌溉。
馬鈞製造翻車不久，有人給魏明帝進獻了一種叫&ot;百戲&ot;的木製模型（相當於現在的木偶）。這個模型造型精美、設計巧妙，可惜已經不能活動。魏明帝就問馬鈞，能不能想法讓他活動起來，並且要比以前更加巧妙，馬鈞很有信心地答道：&ot;可以&ot;。於是魏明帝就讓馬鈞對&ot;百戲&ot;進行改進。為此馬鈞對&ot;百戲&ot;的結構進行了認真的研究，並進行分解以瞭解了其中的每一個零件，同時參閱了歷史上的有關文獻，在此基礎上確定了基本設想。馬鈞首先用一塊木料做了一個大輪子，平放在地面上，用水力驅動旋轉；然後在輪子上放置許多木人，設計一套傳輸裝置使木人活動起來，表演各式各樣的節目，如樂工們擊鼓的擊鼓，吹策的吹蕭；歌女們或放聲歌唱，或翩翩起舞等。馬鈞還設計出不同的模型，可以表演不同的節目。如山嶽模型，只見有的木人在山間跳丸《古代一種雜技，以手搓丸，雙手交替進行）、擲劍，有的則爬繩倒立，木人進進出出，一派山村娛樂形象，又有百官行暑模型，有的木人在春米磨麵，有的則在鬥雞雜耍，動作複雜、靈活多變、栩栩如生。這就是古代有名的&ot;水轉百戲&ot;。可惜這種機械已經失傳，古代記載也比較簡略，我們已無法知道它的具體結構和設計，但是可以設想，要使那麼多的木人不斷活動、變化，其中的機械結構一定相當複雜和巧妙，展示了馬鈞高超的設計思想和卓越的製造技巧。
馬鈞還善於製作兵器，有許多獨到的設想，只可惜當時的統治者不重視，有不少設計未能付諸實施。當時，魏、蜀、吳三國之間經常打仗，有一次，諸葛亮率兵攻打魏國，使用了一種新式連弩，可以連續發射幾十支弩箭，威力比舊式大許多倍，魏軍感到頗為驚奇。後來魏軍撿到一支，讓馬鈞觀看，馬鈞看了之後認為：雖然連弩很精巧，但不是最好的，還有改進餘地，如果他來進行改革，效率還能提高5倍，只是馬鈞因故未能實施製作。三國時官渡之戰，曹操曾使用一種發石車攻擊袁紹的陣地，這種發石車可以丟擲大石塊攻擊敵人，有一定威力。但是這種發石車也存在某些缺陷，如速度較低，只能單發，不能連續射出等，因此如果敵方在城樓上掛起濕牛皮，就能攔住發石車丟擲的石塊。因此馬鈞對此進行了改進，設計了一種新的攻城機械‐‐輪轉式連續拋石機。他打算製造一個豎直繞軸轉動的大木輪，在輪子的邊緣用繩子拴上幾十塊大石頭，然後用機械帶動大輪迅速旋轉，輪邊的懸石也跟著一起旋轉，等到旋轉速度很大時，切斷系石的繩索，石塊就會連續不斷發射出去，攻擊敵人的城樓，使敵方來不及防禦。馬鈞曾經用車輪和幾十塊磚瓦做試驗，在車輪邊拴上石塊，結果磚瓦連續飛射幾百步遠（1步合145米左右），威力很大，這證明他的設計是可行的。但是這種設計卻遭到地圖學家裴秀的譏諷和發難。馬鈞的朋友、文學家傅玄很賞識他的才華，支援和理解他的設想，並為他多方活動，希望能找到一
