回回炮，即配重式投石机，不同于人力牵引投石机，配重式投石机主要利用配重物的重力发射。配重式投石机的机架两支柱间有固定横轴，上有与轴垂直的杠杆，可绕轴自由转动。杠杆短臂上固定一个重物，长臂末端有弹袋（类似投石带的套子）用于装弹。发射时，用绞车把长臂向后拉至几乎水平，突然放开，石袋即迅速升起。当短臂重锤完全落下时，投射物从弹袋中沿约45度角飞出。30公斤的石弹射程约140-210米，100公斤的石弹射程约40-70米。

据考证，配重式投石机是由中世纪欧洲的法兰克人发明，将其引入围城作战的。其利用杠杆原理，一端装有重物，而另一端装有待发射的石弹，发射前须先将放置弹药的一端用绞盘、滑轮或直接用人力拉下，而附有重物的另一端也在此时上升，放好石弹后放开或砍断绳索，让重物的一端落下，石弹也顺势抛出，此种抛石机经由西亚地区传入中国而被称作“回回炮”。到了14世纪中期，有的抛石机能抛射将近1000磅（约454公斤）重的弹体，威力巨大。近代试验表明，吊杆长50英尺（约15.2米），平衡重锤为10吨的抛石机能将200到300磅（约90-136公斤）的石弹抛射约300码（约274米）的距离。可以投掷一个或多个物体，物体可以是巨石或火药武器，蒙军甚至投掷毒药、污秽物、人或动物的尸体，继而在欧洲引发了夺走2500万人生命的黑死病。

南宋的人力牵引投石机和蒙古的配重式投石机

回回炮所发射的巨型石弹