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Nella sua forma originaria, il gastraphetes era un potente arco composito montato trasversalmente sopra un fusto, molto simile alla successiva balestra. Il fusto presentava due punti cruciali: il syrinx, a cui era fissato l'arco, e la diostra, un'asse più corta che scorreva avanti e indietro.
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Selon Diodore, la catapulte, ou « katapeltikon », fut inventée sous le patronage de Denys l'Ancien, tyran de Syracuse, en 399 av. J.-C. Cette invention n'est pas due à un éclair de génie, mais s'inspire plutôt d'une arme mécanique antérieure appelée le « gastrophète ». Dans sa version originale, le gastrophète se présentait sous la forme d'un puissant arc composite monté transversalement sur une crosse en bois, le faisant ressembler à sa cousine plus tardive, l'arbalète. Cette crosse possédait deux parties cruciales : le syrinx, auquel l'arc était attaché, et la diostra (ou arbier), un organe coulissant de plus courte taille. L'extrémité de la diostra était à son tour attachée par un mécanisme permettant de tendre la corde de l'arc, et de la relâcher. Les Grecs étaient déjà coutumiers de telles machines avant l'invention de la katapeltikon, mais n'avaient pas pensé à remplacer l'arc composite par une paire de ressorts à torsion, ce qui à l'époque offrait déjà une grande amélioration de l'arme. Selon la légende, Denys aurait déployé des « catapultes en tout genre », les employant à grand renfort lors de son siège de Motyé, en 397 av. J.-C. Pendant l'ère d'Alexandre, lors de la seconde moitié du IVe siècle av. J.-C., les catapultes étaient régulièrement intégrées aux armées hellénistiques.
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