ライト兄弟が1903年に飛行実験を成功させると航空機が重要な軍事力として価値を占めるようになる。航空機はそれまでの陸地や海洋などの地形地物の影響を受けない唯一の戦力としての潜在性を持っていたが、そのことが認識されるためには第一次世界大戦の軍事的経験が必要であった。1921年にイタリアのドゥーエは『制空』において航空攻撃の重要性を主張して独立空軍の創設、戦闘機による制空権の獲得、戦略爆撃の実施を論じた。この議論は初めて航空戦力に基づいた航空戦略の思想であった。アメリカでもミッチェルが将来戦争の主役は航空部隊であり、これは戦闘機、戦術爆撃機、攻撃機など複数の航空機からエアパワーを構成するものであった。しかしこの思想が発表された当初は航空戦力の評価が定まっておらず、正当な戦略理論として理解されなかった。1950年代に航空機がジェット機になるなど技術革新が進み、また核兵器が登場すると大量報復の一環として戦略爆撃機が導入され、航空戦略の価値が再評価されるようになった。中東戦争でも戦術空軍の意義が認識され、精密誘導兵器や無人飛行機の導入で航空戦略は現在も変化している。
海軍がその軍艦や砲の開発が進んで軍事力としての価値が高まり、また貿易の増加や植民地化が進行するにつれて海軍の戦略についての研究が近代以降進められるようになってきた。海軍の戦略を始めて本格的に論じたのは18世紀のロシア海軍のフョードル・ウシャコフである。ウシャコフは戦略と海戦の戦術を明確に区分しないままに論じた。19世紀後半にはイギリスのコロム中将によってそれらが整えられ、制海権の概念が提唱された。さらにマハンの『海上権力史論』によってシーパワーの概念が提唱され、海洋に関わる戦略理論の基盤を構築した。それにおいては、艦隊、根拠地、シーレーンなどの戦略的要素から構成されるシーパワーは、制海権の維持と海洋権益の活用をもたらす、とする。マハンのような攻勢的な海軍戦略に対して、全く異なる戦略が1880年ごろから青年学派から提唱された。イギリス海軍のような戦艦を中心とした大規模な艦隊に対して真っ向から対決することの財務的なコストに注目し、潜水艦や機雷や巡洋艦を中心とした海軍を編成することの効率性を根拠に守勢的な海軍戦略を主張した。
陸軍は最古より存在してきた軍事力の形態であり、人間が陸上で定住生活を営む限り陸上戦力の重要性は不変である。近代までは地上部隊の戦略的運用は戦略一般から区分されないまま研究されていたが、より体系的な陸軍の戦略の考察はナポレオン戦争を経て登場したジョミニの研究に始まる。近代的な軍事戦略の提唱者としてはマキアヴェッリが挙げられるが、彼の後にライモンド・モンテクッコリやセバスティアン・ル・プレストル・ド・ヴォーバン、モーリス・ド・サックスによる研究がなされる。このような戦略思想を背景とながらプロイセン国王フリードリヒ2世はオーストリアとの戦争を通じて消耗戦の戦略思想を発展させ、一方で後のナポレオンは敵を徹底的に殲滅戦の戦略を実践してそれまでのヨーロッパにおける戦略思想に大きな影響を与えた。ナポレオンの影響はジョミニの『大陸軍作戦論』や『戦争概論』にも示されており、この著作では戦場における幾何学的な戦力の相対的な配置と各々の戦力が持つ後方連絡線の意義についての考察をまとめた上で、戦いの原則をまとめた。この戦いの原則は陸軍戦略だけでなくマハンの海軍戦略の思想にも大きな影響を与えている。
リーの侵攻は初めから困難さを伴い大変なものとなった。南軍は落伍や脱走によって数が減っていた。シャンティリーでは55,000名で出発したものが、10日間で45,000名まで減っていた。ある部隊は、北部領内への侵略は自分達が北部からの侵略に対しその州を守るためにのみ戦っているという信念に違背するものとして、ポトマック川を越えることを拒んだ。メリーランドの畑から熟していない青トウモロコシを採って食べた後に下痢を起こして病気になった者も多く、あるいはその靴の無い足が硬い北部の道路で血まみれになったと言って脱落した者もいた。リーは、落伍兵達が「危機にある仲間を見捨てる」臆病者と考え、それ故に最近の方面作戦で「不滅の名を恣にしてきた軍隊の一員として相応しくない者」と考え、部下の士官達には落伍兵に厳しく当たるよう指示した。南軍がメリーランドに入ってもほとんど支援が得られなかった。むしろ、熱狂さの冷たい欠如から大半の場合は明け透けな敵意に至るまでの反応に遭った。ロバート・E・リーは予想もしていなかった状態である州内の抵抗に失望した。メリーランド州は奴隷保有州ではあるが、南軍への同調の声は、一般に北軍側を支持した大衆の中では、メリーランド州議会で挙がった脱退支持の声よりもはるかに少なかった。さらに、強烈に南部を支持したメリーランド人は既に戦争の開始時期に南部に移ってバージニアで南軍に参加していた。わずか何十人かがメリーランドでリー軍の隊列に加わった。メリーランド州とペンシルベニア州は、侵攻によって警鐘を受け怒りを増し、同時に武器を持って立ち上がった。ペンシルベニア州知事アンドリュー・カーティンは5万名の民兵徴集を要求し、ペンシルベニア生まれのジョン・F・レイノルズ少将をその指揮官に指名した（このことはマクレランやレイノルズの軍団指揮官ジョセフ・フッカーにかなりの欲求不満を起こさせたが、北軍総司令官ヘンリー・ハレックはレイノルズにカーティンの元で仕えるように命じ、フッカーには新しい師団指揮官を見付けると伝えた）。はるか北のペンシルベニア州ウィルクス・ベラでは教会と市庁舎の金が鳴らされ、男達を訓練に集まらせた。メリーランドでは、まだ直接脅威を感じていなかったペンシルベニア州よりも恐慌が広く拡がった。リーが脱退側の温床であり、南軍が現れて革命を起こす機会を単に待っているだけだと不正確に考えていたボルティモアは、即座にリーに対する戦争の呼びかけを始めた。南軍がポトマック川を渡ったという報せがボルティモアに届いたとき、その反応は即座のヒステリー様のものであり、直ぐに冷静な決議が続いた。群衆は最新版の号外を待ちながら新聞社の外の通りをうろつき、興奮を抑制するために酒類の販売が止められた。大衆は包囲戦を恐れて食料や他の生活必需品を貯蔵した。フィラデルフィアはヘイガーズタウンから150マイル (240 km)以上離れており、当面の危険性は無かったが、それでも熱狂的な準備の嵐に巻き込まれた。