到19世紀40年代，德國研製成功德萊賽擊針後裝槍，這是最早的機柄式步槍。這種槍的彈藥即開始從槍管的後端裝入並用擊針發火，因此比以前的槍射速快4～5倍。但步槍的口徑仍保持在15～18毫米之間。
到60年代，大多數軍隊使用的步槍口徑已經減小到11毫米。19世紀80年代，由於無煙火藥在槍彈上的應用，以及加工技術的發展，步槍的口徑大多減小，一般為6.5～8毫米，彈頭的初速和密度也有提高和增加。因此步槍的射程和精度得到了提高。德國的毛瑟步槍是當時的代表之作。
19世紀末，步槍自動裝填的研究即已開始。1908年，蒙德拉貢設計的6.5毫米半自動步槍首先裝備墨西哥軍隊。第一次世界大戰後，許多國家加緊對步槍自動裝填的研製，先後出現了蘇聯的西蒙諾夫、法國的1918式、德國的伯格曼等半自動步槍。
至第二次世界大戰後期，各國出現的自動裝填步槍性能更加優良；而中間型威力槍彈的出現，則導致了射速較高、槍身較短和質量較小的全自動步槍的研製成功，這種步槍亦稱為突擊步槍，如德國的stg44突擊步槍、蘇聯的AK-47突擊步槍等。
第二次世界大戰後，針對槍型不一、彈種複雜所帶來的作戰、後勤供應和維修上的困難，各國不約而同地把武器係列化和彈藥通用化作為輕武器發展的方向，並於50年代基本上完成了戰後第一代步槍的換裝。
以美國為首的北約各國於1953年底正式采用美國T65式7.6251毫米槍彈作為該組織的製式步槍彈，即NATO彈，並先後研製成了采用此製式彈的自動步槍。例如，美國的M14自動步槍、比利時的FNFAL自動步槍、聯邦德國的G3式自動步槍等。
根據以往戰爭的經驗、步槍的射程以及創傷彈道等問題的考慮，美國於1958年開始進行發射5.56毫米槍彈的小口徑步槍的試驗，從而導致了發射M193式5.56毫米槍彈的M16小口徑自動步槍的問世。該槍於1963年定型，經過越南戰爭使用後，又作了進一步改進，於1969年大量裝備美國軍隊。
鑒於M16自動步槍具有口徑小、初速高、連發精度好、攜彈量增加等優點，北約各國也都競相發展小口徑步槍，並出現了一係列發射比利時SS109式5.56毫米槍彈的小口徑步槍。此後，北約絕大多數國家都完成了戰後步槍的第二次換裝。
其中有些步槍還可根據作戰需要，即可單發射擊，又能連發射擊，實施3發點射，還可發射槍榴彈。部分步槍為了縮短長度采用無托結構。法國的FAMAS自動步槍，就是這類步槍的典型代表。
蘇聯在采用發射M43式7.62毫米中間型槍彈的AK47和AKM突擊步槍的同時，也加強了小口徑步槍的開發與研製，並於1974年定型了AK74式5.45毫米小口徑突擊步槍。
至此，步槍小口徑化、槍族化，彈藥通用化已取得了決定性的進展。隨著中間型槍彈和小口徑槍彈的發展，自動步槍、狙擊步槍、突擊步槍和短突擊步槍等現代步槍也得到更廣泛的發展。
中國95式自動步槍於1989年提出研製指標要求，於1995年設計定型，命名為QBZ95式5.8毫米自動步槍（簡稱95式自動步槍）。該槍於1997年作為中國人民解放軍駐港部隊的配用武器首次露麵。
95式為無托結構步槍，導氣式自動方式，機頭回轉式閉鎖，可單、連發射擊，機械瞄準具為覘孔式照門。95式自動步槍與QBB95式5.8毫米班用機槍（簡稱95式班用機槍）形成95式槍族。
後來又增加了短槍管的QBZ95B短突擊步槍，這三種武器一般被簡稱為95式槍族。95式槍族及其他5.8毫米口徑班用槍族已裝備作戰部隊。
近20年來，由於科學技術的迅速發展，也出現了一些性能和作用獨特的步槍，如無殼彈步槍、液體發射藥步槍、箭彈步槍、未來先進戰鬥步槍等，為步槍的發展開辟了新的途徑。