三八式步枪的原型是三十年式步枪和三五式海军步枪。三十年式步枪仿造自德国毛瑟步枪，设计师是有坂成章大佐，以取代从甲午战争以来，以法国M1874步枪仿造但是不可靠也打不準的村田枪。这两种步枪也因其发明者有坂成章而得名有坂步枪。

有坂在设计三十年式步枪时起初设定了三种口径作为研发方向：6毫米、6.5毫米以及7毫米。三十年式步枪（三十年式歩兵铳）于1897年进行制式化生产，并于1903年完成日本全军更换整装。日本陆军换髮三十年式步枪后，日本海军陆战队也跟着换枪，有坂成章将设计案转将给部属南部麒次郎上尉负责进行改进。南部麒次郎只进行了小改良，将表尺改为直立式，并且加上枪机盖，并命名为三五式海军步枪（三十五年式海军铳）。

1904年至1905年日军在中国东北战场上使用的三十年式步枪表露出有一种细小的沙尘进入操作机关内，导致操作不良，三十年式步枪另外有根很容易折断的撞针。上述的情形在日俄战争后有人提出讨论与进行改善，这时候已经升任小石川炮兵工厂研究所所长的南部麒次郎因此将枪机重新进行简化，同时在枪机表面增加了一个随枪机连动的防尘盖。然而增加防尘盖的立意虽然良好，不过却又为操作时增加了独特的金属噪音。其他改进包括在準星两侧增加护翼，三八式步枪机械瞄準具早期採用V型缺口照门，后期採用觇孔式照门。

南部很快地完成三十式步枪的改良后，于明治四十年（1907年）5月开始制式化在东京小石川炮兵工厂进行生产。虽然正式的制式化量产从1907年开始，不过南部麒次郎将新改良开发的步枪仍然以明治天皇年号第三十八年（1905年）命名；明治41年3月开始，新式的三八式歩枪逐渐成为部队的标準配备；到了明治43年（1910年），部队中的三十年式步枪就全面被三八式步枪取代了。

在坦克出现后欧洲军方注意到配合坦克进攻的步兵的最佳射击距离为400米内，而非传统的六百至八百米，由此掀开了新的步枪设计理念，各国将制式步枪进行改造并将步枪缩短，成为短步枪，使其缩短射程。例如毛瑟公司将毛瑟98式步枪从1.24米调整为1.1米，苏联将莫辛纳乾步枪从1.3米改为1.2米，而受德国影响较大的民国政府也将汉阳造从原来的1.25米改为1米。就在全世界将步枪长度改短时，只有日本对此趋势不感兴趣。一战胜利后，作为战胜国的日本将法国作为陆军军事学习的对象，加以模仿。儘管法国也将步枪改短以适应配合坦克进行攻击，但法国军界仍认为坦克等机械化车辆只是辅助步兵作战的武器，真正决定战场进攻胜负的是类似马奇诺的要塞堑壕火力支撑体系。抗战时期，日军在中国大量建造炮楼碉堡便是这一思想的集中体现。要塞作战体系下，长步枪的长射程具备的优势不言而喻。日军放弃了更适应机械化坦克集群推进的短步枪而选择了更适应要塞堑壕体系下的，利于肉搏的长步枪。由此，二战中最长的步枪——三八式步枪诞生了。

在三十年式步枪服役后，日军通过多年的训练与实战经验，得出了标準步枪重量较大也太长，不便于複杂地形携带，而极远的尺标射程意义不大，很少有人会被2000米以外射来的枪弹射中结论，所以日军认为部队除了装备标準步枪，还有需要装备一种不需要太大尺标射程，但长度较短重量较轻的步枪。所以在生产标準三八式步枪时，同时也生产了一种截短枪管的三八式步枪，这就是明治三八年式卡宾枪的来历，三八式卡宾枪的枪管比三八式标準步枪的短了不少，相应的标尺射程也从三八式标準步枪2400m降低到2000m,不过在步枪的常用有效射击距离，与标準步枪相比并没有精度差异。

是专门为骑兵设计卡宾枪，根据骑兵的特点在三八式卡宾枪的基础上做了些修改设计，外观四四年式卡宾枪与三八年式卡宾枪有些差异，最大差异是四四年年式卡宾枪的刺刀直接摺叠安装在枪上，用手一甩枪就能打开刺刀，直接劈刺状态。

当九七式狙击步枪还没生产的时候，欠缺以及需要狙击步枪的部队只好以提升三八式步枪的精度方式来进行改造，从三八式步枪中挑选精度比较高的加装尼康公司生产的2.5倍光学瞄準镜。如此改造的确很难让人分别三八式狙击步枪与九七式狙击步枪的差别，除非装有单脚架以及改成下弯式拉机柄才会知道那是九七式狙击步枪；如果没有装单脚架，只看枪机上直式拉机柄伸出以及枪身上是否有“三八式”的刻印了。

以三八式步枪为基础于1937年研製成，为了避免枪手操作不便，三八式的直式拉机柄改为下弯式，避免射击时拉机柄操作被瞄準镜干扰，瞄準镜基座装在机匣左侧，最初为2.5倍瞄準镜，后期改装4倍瞄準镜。减轻全枪重量，枪身上机械瞄準具予以保留。套住枪身的第二个箍上装有一个钢丝製支架，射击时作为稳定用脚架，平时向前摺叠。

九七式狙击步枪

为了加大杀伤力，併兼顾到对器材车辆的破坏效果。加大口径是最直接的手段，就在诉求于大口径弹药与统一后勤作业的规划下，九九式步枪就此登场。比起三八式步枪，九九式步枪较三八式步枪除了威力加强之外还有下列的特点：提升命中率与弹道精準度，準星与照门也与以改良，增加对空射击表尺；由于反冲増加，单脚架变成标準配备；藉由缩短枪身减轻总重量，日军认为步兵的机动性也提升了；由于九九式步枪与九二式重机枪的子弹能共用，补给的效率也因此提升；日军部队一向倚赖山炮作为近接支援火力，不过九九式步枪具有枪榴弹发射器（小铳掷弾），同时提升了步兵班的火力。

九九式短步枪

九九式长步枪

九九式狙击步枪

三八式步枪重3.73千克，加上30年式刺刀为4.1千克。枪身全长127.6厘米，再加上30式单刃刺刀后就可达166.3厘米，该枪一大特徵就是它的长度。

三八式步枪的机匣製作公差小，表面经过防腐处理，枪机在机匣内运行顺畅，机匣上面有两个排气小孔，保证射击时的安全，枪机上方是截面为随着枪机前后滑动的“n”型的防尘盖，防尘盖上有开口供直式拉机柄伸出，枪机尾部有圆帽型的转动保险装置。

枪机组件的设计其部件数量比毛瑟枪还少3个零件，仅有5个零件，是当年旋转后拉式枪机步枪中结构简单的，提高可靠性和减低维护保障难度，不过零件外形複杂增加了加工难度。

三八式步枪的弹仓镶嵌在枪身内，容量5发子弹，三八式步枪的弹仓还有空仓提示功能，当弹仓内最后一发枪弹射出后，枪机后拉到位时托弹板就会顶住枪机头无法向前运动提醒射手装弹。

三八式步枪的枪托加工方式与的一般式步枪枪托加工方式不同，一般式步枪的枪托是用一整块木料切削而成，三八式步枪的枪托是用两块木料拼接而成的，此种方式虽然日久容易开裂但可节省木材。

三八式步枪的优势：射程远，精度高，容易训练新兵，製造简单，善于白刃战。

三八式步枪的表尺射程高达2400米，有效射程通常为460米，有的甚至达到600米。实战中，受过严格训练的日军士兵往往能在300米内射杀单个目标，700米内射杀集群目标。这个射程是世界上其他国家的大多数步枪不能做到的，已经和今天大多数狙击步枪的射程相当，是很让人瞠目结舌的。而日军大量杀伤美军的九七式狙击步枪，实际上也只是用三八式的基础上加厚一点枪管再加装一个四倍瞄準镜。

三八式步枪的子弹在400米内有着平直的弹道。它使用的6.5毫米半底缘尖弹，这种子弹在中等距离有着非常稳定的飞行状态，可以在中等距离精确击中目标。实战中有三八式步枪在800米距离多次射杀集群目标敌军的记录，这个精度并不逊色于当时美军的M1903步枪，德军毛瑟98K等步枪。

三八式步枪的后坐力很小，适合训练新兵。

三八式枪长1.275米，重3.9公斤，配上三零式刺刀，整体约为1.7米。这个长度长于世界其他的所有步枪，在近战中有着无与伦比的优势。日军重视刺杀训练，基层各部队都有刺杀教官，日本士兵的刺杀技术是比较不错的。加上三八式这个拼刺的利器，日军在肉搏战中占尽优势。