По Геродоту, афинянам будто бы удалось захватить также 7 неприятельских кораблей. Более правдоподобным кажется предположение, что поднявшийся шторм разметал персидский флот, несколько кораблей было выброшено на берег и оказалось в руках воинов Мильтиада. Указание на бурю можно усмотреть в сообщении Павсания о том, что высадившихся у Марафона «варваров» встретил гнев богини судьбы Немезиды, дочери Океана.

Сразу же после победы в Афины был послан гонец. Он пробежал без остановки весь путь, успел прокричать на рыночной площади Афин, что персы разбиты и отступили, и рухнул замертво. После этого оппозиция не рискнула поднять восстание. Греческие войска, совершив форсированный марш, быстро вернулись восвояси. Непогода же не позволила персидскому флоту вовремя прибыть к Афинам. Дарий отплыл к берегам Малой Азии.

В дальнейшем смерть Дария и восстание в Египте, длившееся с 486 по 484 год, заставили персов отложить новый поход в Грецию. Новый царь Ксеркс только в 480 году, укрепив свое положение внутри страны, двинулся в поход на Балканы. Его армию Геродот с комической точностью исчисляет в 4200 тысяч человек, включая обозы. Дельбрюк доказал абсурдность этого числа простым примером. Прусский армейский корпус в конце XIX века, согласно уставу, при численности в 30 000 человек при походе растягивался примерно на 21 км, без учета повозочного парка. Следовательно, если верить Геродоту, походная колонна армии Ксеркса должна была, даже без обозов, растянуться примерно на 3000 км. Следовательно, в тот момент, когда авангард персов высаживался в Греции, арьергард должен был находиться еще в персидской столице Сузах, за рекой Тигр. В действительности и греческая и персидская армия вряд ли превышали по численности несколько десятков тысяч.