首批木牛流马制造成功后，他命罗文玉率一百只木牛流马组成的运输队进京，号为“木牛阵”步调整齐地或前或后、或左或右，动作灵活，进退自如，百官中不禁发出阵阵惊呼声。唐武宗开怀大笑说：“真乃诸葛丞相转世！”诏命李德裕出内藏锦帛五百匹，厚赏刘。罗文玉率“木牛阵”满载粮食、锦帛出京时，万人空巷拥塞道路两旁观看，人人惊叹不已。“木牛阵”一路尤其是途经旱海，省力省时，其行速又在蜀汉时的木牛流马之上。不日回到灵武，罗文玉将唐武宗所赐五百匹锦帛交给刘，刘命令全部搬进灵武府库，用以奖励有功将士之用，他丝毫不取。其后，他又命军匠依样打造成五百只木牛流马，不断由关中向灵武运粮，成为世上具有最先进的陆路运输工具，使灵武重镇名满天下，素有“朔方兵精甲天下”的灵武军如虎添翼。此事并非虚妄杜撰，《新唐书》卷一百四十九明确载：“朝廷经略河、湟，建遣（刘）桉边，调兵械粮饷，为宣慰灵夏以北党项使。始议造木牛运。”刘满怀希望地要率灵武军，为国家收复河、湟四镇十八州再建不世之功，于是欣然命笔，作赋以抒胸臆，其曰：
灵武形胜赋
国之北门，山河锁钥。紧关陇之大郡，实陕右之名邦；据诸州上游，扼西陲要冲；当北方之屏藩，扩千里之封疆。东冈阜平为垣，西河湖纵是湟；角虬螭以为道，降而为梁。垦沃野万顷，引河渠千章；麦稻作不辍，蚕桑收织忙。果梓相接，炊烟相望；井菊相傍，郁馥馨尚。城竣池阔，街衢罗网；里坊星布，井市列张。举袂挥汗兮如雨，踵足继赴兮相攘；舆马纷交兮驰道，肩扛荷担兮过往。蛾眉锦袖皆华语，幞头纱帽杂南音。童稚颂声崇好学，士子诗文赋尚礼。穆穆皇皇节帅府，济济跄跄刀枪映；灵武将勇著中外，朔方兵精甲天下。太宗因之盟诸蕃，肃宗凭之收两京；今奉圣命巡河朔，明拥节钺报圣恩。
刘在灵武军创“木牛阵”，不仅可以运粮，且可以御敌。其法是，其木牛流马的舌头连接其内的中枢轴，只要翻转其舌，中枢轴转动，即可带动四轮做四十五度的旋转，使其一、三，二、四轮成为相反方向运动，其力量相互抵消，木牛流马即推不动。临阵时，可置于军前，骑兵列于其后，待敌骑冲阵时，于“木牛阵”前被阻，灵武军骑由“木头阵”后冲出，两翼包抄敌军，步兵随后，以大破敌军。这又是刘所创的一种临阵战法，当然他也十分爱惜木牛流马，不到关键时刻，他不会轻易用此战法。
刘在灵武的这些举动，早惊动了一个人，就是沙州张议潮。张议潮自和李德裕定约，要助唐军复河、湟，且办完了张议潭和青萍的婚事，暂把张议潭留在灵武，他动身回到沙州后，沙州的情况发生了变化。因沙州（今甘肃敦煌）位于河西走廊的西端，处于西域进入中原的咽喉要道，地位极其重要。当时从西域到沙州有三条道路：一是从沙州往北达伊吾（今新疆哈密）；二是从沙州往北达高昌（今新疆吐鲁番一带）；三是从沙州往西南到于阗（今新疆和田）。从西汉以来，长安到西域的交通就是以上述路线为主。从军事方面看，河西走廊是唐经营西域的基地。早在武德二年（619）李世民打败薛仁杲以后，便在秦州（今甘肃秦安）设置总管府，辖秦、渭（今甘肃平凉）、岷（今甘肃岷县）、洮（今甘肃临潭西）、兰（今兰州市）等十三州。贞观元年（627）在这个地区设置陇右道，把管辖范围扩大到瓜州以西。
河西走廊，是指甘、肃等州，黄河以西地区，其周围本是民族杂居地区，其北面最初是突厥，突厥败亡，成为回纥（鹘）居住之地，他们经常驰骋于河西走廊和灵州（武）贺兰山以西的沙碛之地。河西走廊的南面，就是吐蕃属地。回纥（鹘）强盛时，和吐蕃都想进入河西走廊，因这一带的祁连山麓农业发达，牧业繁盛。不仅如此，还因这个地区位于中原和西域的中枢地带，城乡殷实，因成为吐蕃和回纥（鹘）争夺的目标。可“安史之乱”前，由于唐的强大，一直保有河西走廊，以便维持东西方的贸易和交通。吐蕃和回纥（鹘）虽对这一带有觊觎之心，但无力得到这一地区。
“安史之乱”后，河西、陇右的军队内调平叛，吐蕃大相尚结赞等一直背盟，乘河、陇空虚，先是领兵蚕食河西、陇右。广德元年（763）年后，吐蕃连年入侵，与唐战争激烈。广德二年（764），他们攻陷了凉州（今甘肃武威），河西节度使逃往沙州，在沙州设立节度使府。当时沙州附近各州都被吐蕃占领，只有沙州军民奋然抵抗，不肯投降。后来吐蕃大将尚奇心儿率大军包围了沙州，沙州刺史周鼎求援于回鹘，援兵不至，周鼎打算焚城东逃，部众不从。都知兵马使阎朝杀周鼎而代之，坚持守城十一年，终因粮尽，自己和沙州同陷于吐蕃。唐代宗即位后的广德元年（763），吐蕃自大震关长驱直入，破泾州、州，攻奉天（今陕西乾县）、武功，唐代宗逃往陕州，吐蕃入长安城，立李承宏（金城公主侄）为唐帝。吐蕃军大掠府库市里，焚毁房屋，想掳掠子女、百工。多亏郭子仪巧设疑兵，吐蕃军据长安十五日后，惊慌退出，退屯原（今宁夏固原）、会（今宁夏中卫）、成（今甘肃成县）、渭（今甘肃陇西）等形胜地，以窥唐境。数年间，西北数十州相继失守，自凤翔以西、州以北，都成为吐蕃的领地。同年，吐蕃攻入剑南道的松、维、保三州。其后又占据了“安西四镇”，即龟兹（今新疆库车）、疏勒（今新疆喀什）、于阗（今新疆和田）、碎叶（今吉尔吉斯托克马克城附近）。同时吐蕃先后十三次发兵攻灵武，但始终攻不下，只得蹂躏庄稼，破坏水渠而去。唐失河、陇，吐蕃兵逼关中，唐在凤翔、泾州、州、渭北等地设节度使，驻重兵，抵御吐蕃。唐德宗即位后，曾遣使到吐蕃讲和。建中四年（783），唐、蕃在清水（今甘肃清水）会盟，唐承认吐蕃所占唐州县为吐蕃领地。接着在长安西郊筑坛定盟，又遣大臣入蕃为会盟使，在逻娑（今西藏拉萨）定盟。
贞元二年（786），吐蕃败盟，进攻京西诸镇又破盐州（今宁夏盐池）、夏州。尚结赞又诈以会盟，想用离间计除掉唐李晟、马燧、浑三个良将，随后攻取长安，但最终失败。李泌劝唐德宗“北和回纥（鹘），南通云南，西结大食、天竺，以困吐蕃”。唐德宗听从李泌之谏，使吐蕃四面受敌，从此唐、蕃形势发生了根本改变，吐蕃的强盛时期结束了，日益走向衰落。
张议潮也清楚地认识到仅河陇地区陷入吐蕃的居民，就约有五十万人，其中劳动民众都被看作贱隶，其子孙生下来就是奴婢，种田放牧。他们或居城乡中，或散处荒野间。这部分人无论是谁，吐蕃都不敢相信，只役使他们，动辄使用严酷的刑法，或被砍头示众。至于世族豪强，社会地位却变化不大，有些被任为文武官，还受免税、扩大产业等优待。张议潮弟兄的地位则处于以上二者之间，因其从商多年，广积财富，且在地方上层层打通关节，虽不曾为官，却可得自由来往，与地方上交往，又可被待为上宾。但张议潮常广施资财，救援苦难贱隶，如遇他们中被地方上责罚，常挺身而出，出钱出资为被责罚者求情解脱，因深得劳动民众拥护。张议潮也深知这部分人回归唐廷的愿望最强烈，自己要助唐复河、湟，这些劳动民众是可依靠的基本力量。
