לפי הרודוטוס חמישה לוכוסים ספרטניים שהשתתפו בקרב פלטאיה (בתחילת המאה ה-5 לפנה"ס) מנו כ-5,000 לוחמים. בשלב זה זנחו הספרטנים את החלוקה לקבוצות של שלושים לוחמים וכל לוכוס חולק למחלקה בת 50 לוחמים כל אחת שנקראה "פנטיקוסטיס". הסיבה להגדלת המחלקה מ-30 ל-50 אנשים נעוצה ככל הנראה בגידול הטבעי של האוכלוסייה והצורך לכוח אדם רב יותר ברמה הבסיסית של הצבא.
תוקידידס שחי בתקופת המלחמה הפלופונסית תיאר את הלוכוס הספרטני בסוף המאה ה-5 לפנה"ס כמורכב מ-512 לוחמים שהתחלקו ל-4 פלוגות בנות 128 לוחמים כל אחת, שהתחלקו בתורן לארבע מחלקות בנות 32 לוחמים. הסידור הזה מראה על ירידה חדה במספר החיילים הספרטניים. ירידה זו מיוחסת בעיקר לרעש אדמה שפקד את לאקדמון ב־464 לפנה"ס, האבדות הכבדות בקרבות של המלחמה המסנית השלישית והמלחמות עם אתונה. הירידה החדה בכוח האדם חייבה את הספרטנים לשלב את הפריוקים (תושבי לאקדמון שלא נהנו ממלוא זכויות האזרח) ואף הלוטים עם הספרטנים.
ה"מורה" (דיוויזיה) מוזכרת לראשונה בשנת 403 לפנה"ס. קסנופון הוא המקור העיקרי לתיאור המורה ולפיו הצבא הספרטני חולק לשש מורות כאשר כל מורה כללה 576 רגלים ו־100 פרשים. החלוקה החדשה באה לענות על צרכים חדשים שניצבו לפני הספרטנים. החל מהמלחמה הפלופונסית, כוחות ספרטניים גדולים הוצבו מחוץ ללאקדמון על בסיס קבוע. החזקת חילות המצב חולקה בין המורות בסבב שנקבע מראש. כתוצאה מכך, החלוקה המסורתית לחמישה כפרים לא הייתה יעילה כי אסון צבאי היה מכה בצורה חריפה רק בחלק אחד של החברה הספרטנית וממיט עליה אסון שהיא תתקשה מאוד להשתקם ממנו. התיעוד של קסנופון ביצירתו "החוקה הספרטנית" נכתב בסמוך לקרב לאוקטרה, כלומר בסמוך ל־371 לפנה"ס. אחרי קרב זה אין אזכור למורות. הסיבה לכך היא התבוסה הספרטנית ששמה קץ לשליטתם ביוון. מקרב זה ואילך נאלצה ספרטה לעבור למגננה בתוך הפלפונסוס וויתרה על החזקת חילות מצב מחוצה לו.
היפאוס.
ההיפאוס (ἱππεύς - פרשים) היו גדוד עלית שהורכב מ-300 הלוחמים הטובים ביותר שנבחרו כולם מאבות שהיה להם לפחות בן אחד שיכול היה להמשיך את השושלת. חיילים אלה היו משמר ראשו של המלך בקרב. למרות שמם שפירושו פרשים, ההפיאוס נלחמו בתור רגלים.
חילות אחרים.
הפרשים היו הזרוע החלשה של הצבא הספרטני. כוח הפרשים הראשון בן 400 לוחמים גויס בימי המלחמה הפלופונסית על מנת לתת תשובה הולמת לנחיתות אתונאיות בחופי לאקוניה. עם הזמן, כוח הפרשים עלה לכדי 600 לוחמים, אך ככל הנראה מדובר בחיל חלש. החולשה נעוצה לא רק במספר הלוחמים, אלא יותר בהיעדר האימון. לעומת הרגלים שהתאמנו מגיל צעיר, הפרשים זכו לאימון מועט ולעיתים קיבלו את הסוסים רק לפני היציאה למערכה. התשובה הספרטנית הייתה גיוס שכירי חרב. בשיאם, גייסו הספרטנים בין 1000 ל-1500 שכירי חרב רכובים, אך אחרי הפסדיהם לתבאי, האוצר המצומק לא איפשר להחזיק מספר רב כל כך של שכירי חרב.
הקשתות הייתה מתועבת בעיני הספרטנים. הם התייחסו לקשתים כאל מוגי לב ולא עודדו את השימוש בכלי נשק זה, כפי שהספרטנים אמרו על הקשתים הפרסים, שקשתיהם נלחמים כילדות קטנות. הקשתים המעטים שגויסו היו שכירי חרב ומספרם לא עלה לעולם על כמה מאות לוחמים. לצידם של הקשתים, הספרטנים גייסו כמה מאות לוחמים קלי חימוש, ככל הנראה 600 (כמספר הפרשים). מטרתם העיקרית הייתה תמיכה בפרשים בקרב, סיורים ואבטחת אגפים. חיילים קלי חימוש הגיעו מאזור בארקאדיה שנקרא סקיריטיס.
חיל נוסף הם הפלטסטים – חיילי חי"ר בינוניים שגויסו גם כן מקרב שכירי החרב. מספרם של אלה לא עלה כמה מאות ותפקידם היה תמיכה בפלנקס ופרשים, סיור ושמירה במבצרים ומחנות.
גיוס הלוטים.
אף שההלוטים היו העבדים של ספרטה, הם לא היו קבוצה הומוגנית אחת. ההלוטים התחלקו לשתי קבוצות עיקריות: תושביה של לאקדמון ותושבי מסניה. האחרונים מרדו מספר פעמים ונטרו טינה לספרטנים על שיעבודם ואיבוד זכויותיהם. הסיבה לכך נעוצה בעובדה שהמסנים היו עם עצמאי שנכבש על ידי הספרטנים ואילו להלוטים מלאקדמון לא הייתה מסורת עצמאות מדינית. ההלוטים מלאקדמון היו נאמנים לאדוניהם ונהנו מיחס טוב בהרבה. בעת פלישתו של אפמינונדס ללאקדמון באמצע המאה ה-4 לפנה"ס, שמרו ההלוטים על נאמנותם ולא סייעו לתבאיים.
בצבאות העת העתיקה נהוג היה להצמיד לכל הופליט עבד שטיפל בחימושו, אם כי לא ברור מהמקורות עד כמה המנהג היה נפוץ והאם כל הופליט קיבל עבד אישי או שמא קבוצת עבדים שירתה פלוגת חיילים שלמה. כך או כך, הספרטנים נהגו לחמש את ההלוטים שלהם בעתות משבר. לקראת קרב פלטאיה, למשל, לצד 5,000 הופליטים ספרטנים ועוד 5,000 הופליטים פריוקים, גייסו הספרטנים 35,000 הלוטים. ההלוטים שירתו בדרך כלל בתור פסילוים, אם כי אחרי קרב לאוקטרה המשבר חייב את הספרטנים לגייס את ההלוטים גם לחיל ההופליטים. אחרי תום המערכה, ההלוטים קיבלו את עצמאותם בתור תשלום ושולבו בחברה הספרטנים בתור "נאומדים" – אזרחים חדשים.
הפיקוד והתנהלות הצבא במערכה.
הצבא גויס על ידי האפורים והפיקוד על הצבא בעת המערכה היה נחלתו של אחד המלכים. בגלל סיבות דתיות והיסטוריות, אחד המלכים נשאר תמיד בספרטה ואילו השני יצא למערכה. ספרטנים היו ידועים באדיקותם הדתית ויציאה למערכה לוותה בהקרבת קורבנות. בנוסף לכך, הספרטנים הקריבו בהמות גם במהלך המערכה. במהלך המערכה, הספרטנים עסקו בפעילות ספורטיבית רבה ואף נערכו תחרויות נושאות פרסים. הפרס הרגיל היה בדרך כלל מנת מזון משובחת יותר או ויתור על חובות שמירה.
הפיקוד עצמו התחלק בין הקצינים הבכירים שנקראו "פולימרכוי". דרג הביניים כלל את ה"לוגוכוי" ואת ה"פנטקוסטרים". הדרג הזוטר כלל את "אנומוטרכוי". פקודות ניתנו בעזרת כלי נגינה, בדרך כלל חצוצרות. הנגנים המשיכו בנגינתם והחיילים היו שרים שירי מלחמה. השירה והנגינה לא היו נחוצים לשמירת המורל, אלא דאגו לכך שכל המערך יצעד בצעדים אחידים ולא ישתבש. פחדנות נענשה בחומרה, החייל היה מאבד את זכויות האזרח שלו וכל אזרח חופשי היה יכול להכותו ללא עונש והוטלו עליהם מגבלות שונות. בנוסף לכך, הם חויבו ללבוש טלאים צבעוניים על בגדיהם וזקנם גולח. בגלל האופי הבדלני של היוונים העתיקים, האזרח שאיבד את זכויותיו היה מתקשה מאוד למצוא מולדת חדשה באחד מהפוליס האחרים וכתוצאה מכך נידון לחיי סבל עד מותו.
במערכה, הצבא התפרס לשדרות עם מסך פרשים וחי"ר קל לפניהם על מנת למנוע הפתעות מצד האויב. המלך קבע את מיקום המחנה ללינה. הספרטנים הציבו שומרים לא רק בחלקו החיצוני של המחנה, אלא גם בתוכו על מנת להבטיח את נאמנותם של בעלות הברית והלוטים שנלוו אליהם.
לפני הקרב, המלך הקריב עז לאלת הציד ארטמיס, החצוצרנים היו מתחילים בנגינה והחיילים היו מסתדרים בשורות הפלנקס. אם האויב לא ברח, הצבאות היו נפגשים ויד הספרטנים הייתה כמעט תמיד על העליונה בגלל אימונם המעולה. בתקופה זו, אגף ימין נחשב לאגף היוקרתי כי החייל נשא את המגן ביד שמאל וכתוצאה מכך פלג גופו הימני לא היה מוגן. לכן, החיילים נטו לזוז ימינה על מנת לקבל הגנה ממגנו של חברם וכך נטיית כל הצבא הייתה תזוזה מתמדת ימינה. היות שתזוזה זו משבשת את מבנה הצבא, הוצבו החיילים האמיצים ביותר באגף ימין במטרה למנוע אותה. לכן, הספרטנים קיבלו תמיד את האגף הימני של המערך.
ציוד קרב.
לבוש.
הספרטנים היו עסוקים עד מאוד בהופעתם והקדישו פרק זמן ניכר לעיסוק בה. על פי קסנופון ומקורות נוספים, ליקורגוס היה אבי הרעיון לעטות בגד עליון בצבע ארגמן. לא ברור אם זהו דיווח אמיתי או אנכרוניזם, אך כסות פשתן בצבע ארגמן הייתה מקובלת מאוד בספרטה ולאחר מכן חיקו אותה הרבה פולייס אחרות. הסיבה לבחירה בצבע לא ברורה דיה, אך היא קשורה, ככל הנראה, לאימה שמעורר הצבע העז וההסוואה שהוא מעניק לפצעים. סיבה נוספת היא המחיר הגבוה של הצבע הזה. בעולם העתיק, נהוג היה ללבוש את הבגדים הנאים ביותר לקרב על מנת שהחייל ההרוג יופיע לפני האלים במלוא הדרו. אף שלא הייתה חובה ללבוש כסות דווקא בצבע זה, היא הייתה נפוצה מאוד ובמאה ה-4 לפנה"ס כל הצבא הספרטני עטה בגדים בצבע זה. בנוסף לגלימה, המגן הספרטני קושט בדרך כלל באות λ ("למדה"), האות הראשונה בשם ארצם – "לאקדמון".
החנית והחרב.
הנשק ההתקפי העיקרי של ההופליט הספרטני היה החנית מסוג דורה. חנית זו הייתה נפוצה בכל רחבי יוון העתיקה. זאת חנית חזקה מעץ אשה באורך של כשני מטר. חוד החנית חושל מפלדה והיה בעל צורת עלה מוארך. עם הזמן, התחילו להוסיף מכסה ארד לקצה השני של החנית על מנת לאזן את החוד הכבד ואף לאפשר לחייל להשעין את קצה החנית על קרקע בלי לחשוש מריקבון.
החרב הספרטנית הייתה דומה לחרב יוונית רגילה עד המאה ה-5 לפנה"ס כאשר הספרטנים החלו לאמץ חרב קצרה יותר. החרב המשיכה להתקצר עד שהגיעה לאורכו של פגיון גדול.
המיגון.
עד המאה ה-7 לפנה"ס השתמשו הספרטנים במגן גדול בשם "דיפילון". מגן זה היה גדול ועגול עם חתך קמור מכל צד, על מנת להקל על החייל להשתמש בחנית. לאחר המאה ה-7 לפנה"ס אימצו הספרטנים את ה"אספיס" שהתפשט בכל יוון. האספיס דומה לדיפילון, אך אין לו חתכים קמורים והוא נראה כמו מעגל סגור. האספיס היה בנוי מפיסות עץ דבוקות יחדיו, כאשר מבחוץ המגן כוסה בשכבת עור ובשכבת ארד בקצהו ומרכזו. בסוף המאה ה-6 לפנה"ס המגן עבר שינוי: כל המגן כוסה בארד וצורתו נעשתה קמורה יותר, כך שהוא הגן טוב יותר על החייל.