扎维尔这个使节走后，嘉靖期盼已久的军制改革来开序幕，对于现在兵将合一、武备合一、召训合一的三合一方式非常不满，兵将合一导致中央向心力减弱，武装和后备合一导致贪污盗卖行为方便易行，招集兵员和训练兵员一同进行和兵将合一一样，中央向心力削弱。
中央向心力的削弱可能导致的则是重演大唐安史之乱的重演，安史之乱一个众所周知的原因就是地方主权重于中央，实权都在地方上，中央政权的实力当然不济。现在中央向心力存留的隐患必须停止。
嘉靖没有都司全部调换的智慧和勇气，大明朝看起来稳如泰山，但正北有蒙古和瓦剌的沉重威胁，东北有女真人的盘踞，西方有吐鲁番、亦不剌、亦力把里和朵豁刺剔等人虎视眈眈，西南还有众多的少数民族不服中央统治，企图分裂国家，南方的葡萄牙人、西班牙人蠢蠢欲动，这样的局面在政局不稳的时候仓促行动，导致的就是中央政权权威的削弱和丢失，大乱而后大治得不偿失。
现在政局初定，边疆形成一个良好的防守线，而且大胜后中央的权威和自己的声望稳步增长，海外国家万里来朝又使得这个效果出奇的好，可谓时不我待。
其实军制改革的第一步早已顺利完成，军事屯田，这是明朝建国初期的立军根本，但沉重的负担和军官贪污、侵占和压迫使得屯田被破坏的所剩无几，正德后年的探索为嘉靖初年的大举屯务改革提供了经验，杨廷和本就是一个能臣、权臣，对于这件功勋彪炳的事不会放过，募兵、征兵和严惩各级军官，改善生活条件，几项下来到嘉靖七年，全国的屯务顺利完成。
第二步兵役制度，嘉靖四年开始制定的佥派民壮制度和志愿兵制、民兵与预备役相结合的兵役制度，嘉靖七年年初全国开始实施，其实佥派民壮制度就是义务兵役制，可追溯到朱元璋时期。朱元璋定江东后，就曾循元制设立管领民兵万户府，平时对老百姓进行训练，有事征战，事平复还为民。弘治七年，立佥民壮法，以州县为单位征兵，平时由各有司进行训练，遇警守卫城池，虽然担负着一定的正规军任务，弥补正规军的不足，但依然是地方部队。正德年间，王守仁任南赣巡抚时，抽调民壮的精干者，编组成军，用来平息当地的农民起义，使这种地方部队有了正规军的职能。
嘉靖结合新中国的经验，为了不把佥派民壮变成募兵，使得它变得只讲金钱不讲道德，开始使用屯田经营，在选兵后训练中开始加强教育爱国忠君思想，然后像屯田时一样改善他们的生活质量，军饷、医疗、退役后的安排等等，三年来的效果有待检验，起码京师附近的情况不错。而历时两年的人口登记和户口簿、身份证也起了决定作用。
第三步，军事教育制度，京师、天津和南京三个军事院校的建立，河套之战的作战检验了它们教导的成果，其间不尽理想的状态，甚至出现逃兵，都显现时日尚短、成绩不好的事实，但不管怎么说终于是建起来了。
大明的军制几经更改，在这个基础上继续军事变革已是燃眉之急，原来的军队本来‘无须耗费民财’的，而正德十六年年末却要花费三百万两白银才能弥补各级贪污、资源用度的消耗，三步相辅相成，现在的改革到五军都督府和兵部头上，算得扬沸添柴。
首先是中央军事领导制度，明初，中央军事领导机构有五军都督府和兵部。五军都督府管理都司卫所，战时朝廷派遣都督挂将军印率军出征。兵部平时职掌全国武卫官军的选授、简练、镇戍等政令，战时奉皇帝命令调遣部队。但随着卫所制的破坏，五军都督府的职权越来越轻，而兵部之权则越来越重。
五军都督府的职掌具体言之主要有如下四项：一是卫所军官的选拔、袭替，一是卫所军的操练，一是卫所屯田事宜，一是军情声息。但对这些事情的处理，五军都督府没有最后决定权，而是“移兵部”或“移所司而综理之”。这本身就说明其权力是有限的。它只不过是兵部等文官各部管理军事的中介机构。但就是这种有限的权力，后来也大加削弱。军官的选拔、袭替，明初总是要通过五军都督府，但后来就不再通过它。万历《明会典》载：“凡在京在外武职袭替优给，都司卫所呈送该府，行奏过送兵部奏请定夺。……后行奏俱改属兵部。”（注：万历《明会典》卷二二七《五军都督府.五府通行事例》。）明初，都司卫所的军事长官的任命都要通过五军都督府，但后来总兵、参将的任命就不关五军都督府的事。可以说，明后期五军都督府对非卫所军官的升迁任命连过去那种中转的权力也没有了。
军队操练和军情声息之事，明后期的五军都督府也是无权干预的。因为操练军队、军情声息由各地的巡抚、总兵以及他们的下级将领负责。他们与五军都督府没有上下级关系，不需要向五军都督府报告，而直接向他们的上级总督或朝廷报告情况。
屯田之事，随着储粮户部郎中（或主事）的设立，在边防等地逐渐形成了总督、巡抚、户部郎中（或主事）和兵备的管理体制。具体开垦荒地、清理屯田等事由户部郎中（或主事）和兵备负责。过去那种军屯情况完全由都司、卫所报告给都督府（注：万历《明会典》卷二二七载：“凡都司卫所屯粮，每年收过数目，通关类缴，其支用过总数，造册送该府，转行户部知会。”），然后再转行给户部的程序，已被打破，兵备可直接向户部报告清理屯田和拨军屯种情况。五军都督府管理屯田之职掌已大为削弱。
“都督府掌军旅之事，各领其都司、卫所，以达于兵部。”由于卫所制的破坏，新的兵役制度的实行，军队编制体制的变化，它职权的削弱是必然的。当然，这并不是说它失去了过去的一切职权，只是说它的职权已不可能像过去那样遍施于军中，总督、巡抚、总兵所管辖营制的军队则不受他的管辖。相比之下，兵部权力则有所加强。兵部权力本来是不小的，但后来往往超出了这个权力。《明史.兵志》讲：兵部“尚书掌天下武卫官军选授、简练之政令”，并不职掌军队的作战方略和具体指挥。“相机战守”本是前线指挥员的职责，但兵部后来也进行干预。
嘉靖决定重新改组五军都督府，前军都督府和后军都督府分别改组成为总后勤府和总参谋府，左右都督府则改组成为陆军署和海军署，中军都督府作为军事法庭存在，各都司内部的违法乱纪行为都在那里进行惩处，比如贪污、挪用的事情等等；兵部正式升格为枢密院，作为国防部一班的存在，统筹管理全国各府的管理、各都司的协调、招兵、军事经营活动，比如屯田的收入、被服厂的产品、各种武器、弹药的生产。
大明各省有相应的都司都在洪武年初即行定制，洪武八年，改在京留守都卫为留守卫指挥使司，在外都卫为都指挥使司，凡十三：北平、陕西、山西、浙江、江西、山东、四川、福建、湖广、广东、广西、辽东、河南。又行都指挥使司二：甘州、大同。俱隶大都督府。嘉靖将它们重新整合，北平、山西和山东都司合并，广东、福建和广西都司合并、浙江和江西都司合并，加上陕西、四川、辽东、河南、湖广，完成后一共八个都司。
最后就是官职，大明军事官职混乱，总兵官、副总兵、参将、游击将军、守备、把总，无品级，无定员。总镇一方者为镇守，独镇一路者为分守，各守一城一堡者为守备，与主将同守一城者为协守。又有提督、提调、巡视、备御、领班、备倭等名。中央军制确定后必须统一官职，嘉靖对是用现代的西方官职还是秦汉时的官职很犹豫，但最终为堵悠悠之口，改行秦制和现代军职混合称号。一等兵、二等兵、公士、大夫、官大夫、公大夫、五大夫、左庶长、右庶长、少上造、大上造、准将、少将、中奖、上将、元帅。十五等级划分，上将和元帅是荣誉军衔，非大功不能册封。第一任枢密使就是以前的团营总督郭勋，枢密副使是赵源、王宪，郭勋为准将；赵源为大上造、王宪为少上造。
连同郭勋、赵源、王宪在内的所有在京官员，这场关系重大的军制改革在整个嘉靖十年中进行，毫无悬念的让大明国翻了一个身。