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近代槍械多半指槍械開始淘汰冷兵器的時代的十九世紀，以別於早期和冷兵器並用時代。其原理和構造開始接近現代，但並未達到現代的作戰要求。近代制槍開始進入大量生產階段，可以被制式化了。
拿破崙時代法國著名槍匠包利，為了快速裝填在1808年發明了紙制彈殼，标志着槍械進入近代化的开始。但同時發覺當時槍械的問題極大，需要重新設計槍枝和彈藥：當時他的紙殼子彈如果從後膛裝彈較快，但發射時的焰火會威脅射手。如果從前膛裝彈的話，有膛線又會阻礙裝填，滑膛又會影響準度。所以他的發明實際未被法軍採用，但卻指引了子彈的發展，其助手德國人德萊賽徹底研究其問題，日後並為此開發了閉鎖裝置。
美國設計家柯爾特在1835年研制出第一種量產的轉輪手槍，成為了第一支多發槍械。1836年德克薩斯革命猶阿拉莫戰役的指揮者大衛·克洛科特，使用兩支特長型槍管的柯爾特手槍，以不足二百人多持有左輪的人民起義軍，頑抗七千墨西哥政府軍數日之後，墨軍見久攻不下只好從遠處炮轟下起義軍才全數壯烈犧牲。但足使世人都認識到左輪手槍的威力。在1846年美墨戰爭美國政府並訂制了一千多支M1847型手槍，手槍騎兵的戰果非凡，美終把柯爾特手槍列制式裝備。
撞針槍（又稱中央點火式火槍、德萊賽針發槍，Dreyse Needle Gun）出現。由德國著名槍匠兼上文包利的合作者約翰 · 尼古拉斯 · 德萊賽（Johann Nicolaus von Dreyse）所發明，此槍於1824年開始研發，經多次試驗在1836年完成後膛栓式裝填槍栓的設計，並於1841年裝備普魯士軍隊，是為現代步槍的雛型。彈藥從槍管後端裝入針擊發發火，並設有銅制的底火能在發射時緊貼槍膛而封著多餘的火藥氣體，首創旋轉後拉式槍機才徹底解決後膛槍和定裝彈的危險問題，射速從上代步槍的每分鐘兩三發急升到每分鐘近十至十二發。於1866年的普奧戰爭和1870年的普法戰爭中大發神威，使得奧軍傷亡數字為普軍的五至六倍，法軍傷亡超過普軍十倍；普魯士軍中的德萊賽針發槍（Dreyse Needle Gun）直到1872年才被毛瑟（Mauser）M1871（11 x 60mm）淘汰。
美國軍事企業史密斯威森，於1845年發明了現代金屬彈殼子彈。但當時的彈殼不可以重複使用，所以不符合經濟性需要，並未普遍取代紙彈殼，可對於增強槍彈的安全性和可靠性上走對了方向。
在過渡到定裝彈後膛槍前，歐美在十九世紀中前期多使用由法國人克洛德-艾蒂安·米尼耶發明的膨脹子彈：其可算是末代的前裝步槍，米尼彈〔Minie Ball〕的步槍統稱米尼步槍（英语：），具代表性的有法國：P1851 Minié Rifle，英國：P1853 Enfield Minié Rifle，美國：Springfield M1861 Minié Rifle，普魯士：Vereinsgewehr 1857，奧匈帝國：Lorenz Rifle。雖然其威力有限但其可靠成熟的設計，發揮了當時一般槍匠所熟悉的基礎技術，受到一般當時的歐美列強的軍方信任，至少對於以更早期火槍或冷兵器的敵人，如在第二次鴉片戰爭時清軍仍然有明顯的優勢，成為了除普魯士外各先進國家的主力。雖終在遇上了普魯士的德萊賽擊針槍前不堪一擊，但其合理性的部分優點，被第二三代世代的後膛槍所繼承，如彈頭尾部的孔可以吸著火藥氣體漲大緊貼槍管的膛線，較全面發揮火藥的威力；而且較尖銳流線型的彈頭，射程和貫穿力較之前的圓頭彈為佳。
英國人博蒙特和亞當斯於1855年發明雙動雙動扳機（英语：）的博蒙特–亞當斯左輪手槍，可單手直接在按動板機時完成壓擊錘和擊發子彈，從此使用轉輪手槍時，不需再一手壓擊鎚一手扣板機了。
1857年，法國人安東尼 · 阿方索 · 夏塞波（Antoine Alphonse Chassepot，生於1833年）設計出使用紙殼定裝彈的夏塞波步槍（英语：）（Chassepot M1866）（11mm（.433 inch））。但在1870-1871年的普法戰爭法軍仍然因來不及全面換裝新槍，加上對新槍戰術適應和訓練不足慘敗，陣亡人數達十多萬，超過了普軍的十倍，震驚世界並引發各國全力投入資源革新槍械和探索新槍械的戰術和訓練。
美國的亨利和斯賓塞（Spencer）於1861年各自發明了兩種搖桿式的多發手動步槍，斯賓塞連發槍（Spencer Repeating Rifle），虽然對於彈型和射姿限制較大可射速比德萊賽槍更快更安全，每分鐘可達二十多發，雖然仍然未成為制式步槍，但仍使美國聯邦政府軍在南北戰爭對南軍，和更晚北美印第安战争獲得壓倒性優勢。
| 外部圖片 |
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 M1861 Naval Rifle by Whitne（惠特尼）Rifle『Plymouth（普利茅斯）Rifle』，全長：127cm
 Whitne（惠特尼）M1861 Navy『Plymouth（普利茅斯）』Rifle，全長：127cm
 夏普斯（Sharps） Rifle（上，全長：121cm），Sharps Carbine（下，全長：100cm）
美國人加特林在1862年發明了手動式的加特林机枪，成為第一支實用的連射式槍械。因為其是手動操作，又採用多槍管的笨重槍型，故常需要多人一起才可以用的。其壓倒性的火力為古老火槍的數百倍，常常只需要三兩個北軍抬出一挺加特林機槍，便嚇到了上百個僅擁有火槍的南軍或弓箭的印第安人落荒而逃或索性投降。
1864年，普丹戰爭爆發，加速英國裝備定裝彈後裝槍的進程，1865年3月決定以美國人雅各布 · 施奈德的方案將恩菲爾德P1853式（英语：）前裝線膛槍〔Pattern 1853 Enfield rifle-musket〕改裝為後裝槍，將靠近擊鎚的槍管切開2.5英吋長度，裝上可向右翻轉180度附撞針的蓋帽結構，擊鎚只需稍微加工改變外形可繼續使用，稱為史奈德-恩菲爾德 步槍〔Snider-Enfield〕.577恩菲爾德（英语：））。
英國人梅特福在1865年，改善了早年很多人研究過的膛線設計和刻制技術，終於完成了普及化的現代來福槍的原型。從此所有新型槍械幾乎都刻有膛線，唯同時也誕生了專用發射霰彈的現代霰彈槍。
1871年英國換裝馬提尼-亨利步槍（Martini-Henry）（.577/450 Martini–Henry（英语：））並使用到1888年，此為使用金屬彈殼的單發式步槍，此槍運用了由亨利O.皮博迪（Henry O. Peabody）設計的升降式槍機，並由瑞士人弗里德里希·馮·馬提尼（Friedrich von Martini）負責改良，而其膛線以及槍管則由蘇格蘭人亞歷山大·亨利（Alexander Henry）設計；此槍經歷過殘酷血腥的祖魯戰爭〔1879年1月11日~7月4日〕。首先採用的金屬瓶狀彈殼設計，裝藥量遠較傳統直筒彈殼多，可以射穿祖魯戰士的牛皮盾牌而威名大震。
德國毛瑟兄弟公司，在1871年發明了不受射姿和彈型限制的旋轉後拉式槍機（Bolt Action）的毛瑟M1871式步槍（英语：）式步槍（Gew 71）（11×60mm Mauser（英语：））（日本明治十三年式步槍參考了Mauser M1871和Gras M1874步槍），解決了德萊賽步槍和搖桿式步槍的設計問題而廣被採用。自此帶彈倉的步槍才普遍被接受採用。而毛瑟步槍之名亦由此名聞世界了。
美國於1873年裝備使用中央式底火金屬子彈的柯爾特單動式陸軍左輪手槍，使用中央式底火子彈對於裝藥分量限制較小，而且彈殼亦可以回收再裝藥之用。解決了早年金屬彈殼既昂貴又不可回收的缺點，此後金屬彈殼才成為槍彈的主流，而除了一小部分彈形的需要外，新型的子彈也以中央式底火為主流。而因為柯爾特單動式陸軍左輪手槍可以使用無煙火藥，晚期型的子彈.45柯爾特（英语：）擁有接近當代同口徑馬格南子彈的威力，並可以給同期的制式步槍使用而給了西部至尊的名號。
1873年美國也裝備了史密斯威森3號左輪手槍中折式轉輪手槍，具有較現代甩出式轉輪手槍為高的裝排彈速度和兩手使用同樣方便的優點，實際上成為稍晚出現的現代甩出式左輪手槍的強力競爭者的準現代化手槍，但因為對於使用子彈的限制而並未成為主流設計，而到二十世紀後期才漸被淘汰。
美國前裝修改為後裝的春田M1873步槍。（.45-70（英语：），口徑0.45inch = 11.43mm，黑火藥重量70格令（grains）= 4.56公克）
1874年，法國軍方將夏塞波 步槍（英语：）改裝成使用黃銅殼中間底火定裝彈，成為第一使用黃銅殼中間底火定裝彈的步槍，稱為格拉斯 步槍（英语：）〔Fusil Gras mle 1874〕（日本明治十三年式步槍參考了Mauser M1871和Gras M1874步槍），並在中法戰爭中發揮其應有的威力。
俄土战争 （1877年-1878年），因為部分裝備了帶彈倉的溫徹斯特連發步槍的土軍，一度對使用單發的後膛定裝彈的丹伯單發裝填步槍和1867型Krnka步槍（前装改成後装槍）的俄軍取得重大的優勢，甚至殺傷了數倍於己的俄軍。直到戰爭的後期俄軍改變戰略攻勢方向，使未裝備新槍的土軍被攻其不備，俄軍才反敗為勝的。本戰役也證明了帶彈倉的槍械的決定性優勢，但同樣證明先進武器需要被大量裝備，才能有效發揮影響。
1882年瑞士軍官Eduard Rubin發明全被甲彈頭，解決了以往因純鉛制彈頭，因為被火藥的炸力和炸熱加上膛線的磨蝕，而在剛離開槍口未到達目標前便變形而喪失準度和威力的侷限。
無煙火藥於1884年的发明是枪械史上一个重要的里程碑。在金屬彈殼問世後，很多槍匠和發明家都尝試過在不增加整個槍型尺寸重量下，增加槍支的射速和單發子彈的槍口初速。他们設計出多种單管機槍和瓶狀彈殼，但使用极易被當時的裝藥所限制。原因是數百年來沿用的火藥配方：黑火藥本身作為發射藥的使用條件很苛刻的，其推力雖然不大但燃點較低，對於連發時發熱的槍身有可能做成彈藥自燃的危險。還另有容易留下殘渣的缺點，所以增加射速便要頻頻清理。加上密集射擊時冒出的白煙，會影響射手視野和易被敵人發現。直到無煙火藥於1884年出現，解決了黑火藥对槍械的射速和彈頭初速的限制問題。
美國人馬克沁於1884年發明馬克沁機槍。但其試制槍起初使用黑火藥，並未被軍隊所採用。到1889年改用無煙火藥才被接受，成為第一支自動裝填槍械。
奧匈帝國著名設計家曼利夏（Ferdinand Mannlicher），在1885至1886年發明了射速最快的手動直拉式槍機步槍，和其應用的彈夾條和其進一步發展的漏夾，成為第一種可拆式活動供彈具。雖然直拉式槍機後被射速更快的半自動步槍取代，但彈夾的發明大大增加了帶多發彈倉或更後彈匣式槍械的裝填速度和可靠性。
法國於1886年推出勒貝爾M1886步槍〔Lebel M1886 Rifle〕和其新型的8毫米步槍彈，後者率先採用了無煙火藥和現代步槍子彈的瓶狀彈殼與中口徑彈头。这是第一種現代步槍弹和適應它的步槍。因為有較高的初速（每秒六百米級）和流線型的彈頭，所以彈道平直而易於瞄準射擊遠處的敵人。但勒貝爾M1886步槍的8毫米步槍子彈，起初仍然用較重的鈍圓型彈頭，在1898年改良了之前彈型成較輕的尖頭彈，徹底減少了不必要的重量和空氣的阻力，初速達到700公尺/秒，將有效射程大幅提升到接近一千公尺。
1888年在勒貝爾M1886步槍（Lebel M1886 Rifle）的壓力下，德國成立『步槍試驗委員會』（Gewehr Prfungs Kommission，簡稱GPK）原本只想在毛瑟71/84步槍上做改進（縮小口徑，使用無煙火藥）後又改為獨自設計一款新槍，雖說是設計，但只是把世上現有的步槍設計揉合在一起，彈倉改進自曼利夏步槍，槍管膛線直接仿自勒貝爾步槍，槍管外套有一個由阿曼德·梅格（Armand Mieg）設計的全長式槍管套筒，這就是M1888委員會式步槍（Gewehr 1888（英语：））7.92 x 57mm。
莫辛-納甘步槍（Mosin-Nagant），融和俄國陸軍上校莫辛和比利時槍械設計師納甘的設計，共同命名的手動步槍，中國稱為水連珠（因是從沙俄的海軍水兵身上第一次看到此槍）。
毛瑟（Mauser）M1898式（Gewehr 98（英语：））7.92 x 57mm
美國M1903春田步槍：美西戰爭（1898年）中美國嚐到西班牙毛瑟M1893步槍（Spanish M1893）的苦頭，之後參考毛瑟步槍研製出M1903。
Lee Enfield Mad Minute Challenge Attempt #2 （页面存档备份，存于）【李-恩菲爾德（Lee-Enfield）瘋狂一分鐘】（英文）
毛瑟Kar98k步槍，由Gew 98步槍改進演變而成。