Главная сила персов была конница, расположенная на флангах, против которой Мильтиад и расположил свои главные силы соответственно на своих флангах, правильно определив точки начального максимума приложения силы для достижения результата.
На четвертый день стояния, 12 сентября произошло сражение между персами и греками, которое в последующем будет названо Марафонская битва, после которой персы почти на 10 лет забудут о своей военной экспансии и будут заняты своими внутренними неурядицами, начавшимися сразу же после их военного поражения в Греции.
Мильтиад привёл в движение свою фалангу, тяжёлые пехотинцы которой «беглым маршем» начали атаку на боевой порядок персов. При приближении греков к дистанции выстрела, персидские лучники контратаковали греков, в результате чего был прорван слабый центр афинской фаланги и масса лёгкой пехоты персов стала теснить греческих гоплитов вглубь долины, после того как неглубокий боевой порядок центра греков был опрокинут. В свою очередь греческим флангам, благодаря увеличенной глубине строя, удалось опрокинуть главную ударную силу персов – её кавалерию. После исключения кавалерии персов из боя, по приказу Мильтиада, греческие фланги были сомкнуты в единую мощную фалангу, которая успешно атаковала персидскую пехоту и обратила её в бегство. В развитие своего успеха, греки двинулись по направлению к лагерю персидского войска.
В конечном итоге большая часть войска персов успело погрузиться на свои триеры и спастись в море. Потери персов составили около 6400 человек и 7 триер захваченных греками, против около 200 греческих воинов.
Греческий стратег Мильтиад сумел эффективно воспользоваться сильными сторонами своего войска и поля боя, создав желаемую ему тактическую обстановку в которой персы уже не смогли эффективно использовать свою главную ударную силу – кавалерию. Параллельно с этим, греческий полководец грамотно воспользовался всеми слабыми сторонами противника, что в конечном итоге и определило общее превосходство новой военной школы маленького греческого полиса над военной школой Персии, тогдашнего мирового гегемона .
В основе успеха древних Афин в первую очередь лежали:
индивидуальная и коллективная боевая выучка;
соответствие вооружения тактике действий;
соответствие военного лидера – стратега своему войску и военной школе;
предварительная тактическая подготовка поля боя;
внезапность действий;
моральная стойкость.
Так в 490 году до н.э., произошло знаковое событие, в истории мировых войн, в рамках которого древними греками был развеян миф о непобедимости конницы на поле боя Древнего Мира.
После Марафонской битвы, теперь уже пехота становилась главной силой на поле боя, а греческие воины получили статус лучших воинов Древнего Мира. На полях сражений главенствующая стала концепция в которой противоборствующие стороны выясняли отношения между собой в системе координат боя пешим строям. С этого момента развитие военной науки было направленно на повышение эффективности пехотного строя на поле боя. Основное внимание в военной организации стало уделяться усовершенствование тактики применения пехотного строя, повышения качеств вооружения пехотинца, его индивидуальной и коллективной выучки и дисциплины строя. В помощь действиям пехоты создавались всевозможные вспомогательные службы и подразделения.
Далее в свете новшеств использования пехоты как решающей силы на поле боя, интересными стали события Пелопоннесской войны в период 431 – 404 гг. до н.э., во время которой чётко проявились признаки эволюции пехотного строя и тактики его использования на поле боя.