Voor de kruisboog zijn door de jaren heen verschillende materialen gebruikt. De eerste bogen bestonden voornamelijk uit hout. Het voordeel van een houten boogstaaf is dat de gehele kruisboog lichter blijft. Daar staat tegenover dat houten boogstaven over het algemeen minder sterk waren dan boogstaven die bestonden uit een samenstelling van verschillende materialen of staal. Tot in het midden van de 15e eeuw werden boogstaven van hout of composietmaterialen gemaakt. Composietbogen werden gemaakt van hoorn, pees en hout. In vergelijking met houten boogstaven waren veel grotere spankrachten mogelijk, waardoor de kruisboog als wapen krachtiger werd.

Bij composietbogen wordt de boogstaaf verkregen door het verlijmen van de verschillende materialen. Het hoorn werd voor de binnenkant gebruikt en de dierlijke pezen voor de buitenkant. Vanwege de grote krachten op de booglat was een stevige lijmverbinding essentieel. In die tijd hadden de sterkste lijmen veel tijd nodig om te drogen. Een droogtijd van meer dan zes maanden was eerder regel dan uitzondering. Gezien het niveau van technische kennis en mogelijkheden is het bijzonder te noemen dat kruisboogmakers over sterke lijmen beschikten. Een veel gebruikte lijm in die tijd was afkomstig van de huid uit het verhemelte van de Wolga-steur. Enkel een traditie van uitgebreid selecteren en experimenteren kan zo'n vondst aan het licht brengen…

leonardodavinci crossbow1Kruisboog Leonardo Da VinciComposietkruisbogen werden gebruikt vanaf de Late Middeleeuwen tot ver in de Renaissance. Op dat moment was de kennis van staalfabricage ook dusdanig ver ontwikkeld dat kruisbogen met een stalen boogstaaf uitgerust konden worden. In vergelijking met de eerste stalen boogstaven had de composietboog een langere levensduur en schoten zij verder. Daar stond tegenover dat de met de stalen boogstaaf een consistenter schot afgegeven kon worden. Alleen bij zeer lage temperaturen ging dat niet op…

In de Renaissance is het met name Leonardo da Vinci geweest die geregeld beschouwingen schreef over de ontwikkeling en techniek van kruisbogen. Uit de vele manuscripten die Da Vinci heeft achtergelaten, blijkt dat hij fundamentele gevolgtrekkingen afleidde over het gedrag van materialen onder spanning. Deze kennis werd vervolgens gebruikt om het ontwerp van de kruisboog te verfijnen en vernieuwende ontwerpen te maken voor het trekkermechanisme.

In meer opzichten heeft Leonardo da Vinci veel bijgedragen aan het ontwerp van de kruisboog en zijn toebehoren. In die tijd was er niet heel veel bekend over aërodynamica, luchtweerstand, luchtstroom en luchtdruk. Het ontwerpen van de kruisboogpijlen was dan ook vooral een proces van "trial-and-error", in combinatie met logische deductie. Pas in de tijd van Da Vinci kwam hier echt verandering in. In bewaarde manu-scripten zijn schetsen en berekeningen gevonden van luchtstromingen en luchtweerstand.

De ontwikkeling en verfijning van de stalen boogstaaf is één van de hoogtepunten van de kruisboog geweest. Het zou vanaf de 15e eeuw tot ruim na de Tweede Wereldoorlog duren voordat de er boogstaven ontwikkeld konden worden van moderne composietmate-rialen zoals glasvezel en koolstof.