1905年的日俄戰爭，是形式和內容都在由近代向現代轉變的“嶄新”戰爭，雙方的武器裝備集中體現了當時的各種新興科學技術，特別是以機槍為代表的自動武器，在這場戰爭中得以第一次大規模應用，並展現了驚人的威力。
第一次總攻擊中最慘烈的戰鬥發生在望台炮台。望台位於旅順口東北，為東線製高點，與西線203高地遙相呼應，地形險峻、易守難攻。俄軍在望台南坡上築有簡易工事，由加裏茨基大尉率2個水兵連駐守，配有2門150毫米艦炮和2挺馬克沁機槍。雖然日軍步兵第44聯隊在3天前進攻東雞冠山堡壘時已在俄軍機槍火力下損失500多人，但仍然和第22聯隊一起作為此次進攻的主力。由於艦炮無法近距離直瞄射擊，俄軍馬克沁機槍因此成為防禦的火力中堅。當日軍突擊隊開始向炮台攀登時，俄軍居高臨下用機槍和步槍猛烈射擊，同時猛擲當時的新式武器——手榴彈。槍彈和彈片劈頭蓋臉般地向日軍飛去，一時間密集的槍聲和爆炸聲驚天動地，毫無遮蔽的日軍血肉橫飛，屍體橫七豎八躺滿山坡。盡管前麵的日軍死傷狼藉，但後麵的士兵仍然高喊著“班塞”（日語：萬歲）奮力向上衝鋒，而俄軍則以雷鳴般的“烏拉”和更多的槍彈來回擊，始終將日軍壓製在半山腰處不得前進一步。日軍遭到前所未有的嚴重傷亡，軍官陣亡103人，士兵死傷3209人，屍體從山腳一直堆積到山腰，此次攻擊徹底失敗。那次戰爭中，俄軍使用馬克沁機槍，日軍使用另一種著名的機槍——哈奇開斯機槍。前者威力和可靠性均優於後者，特別是在鴨綠江附近的大戰中，俄國人首次使用帶防盾的索科洛夫低輪架馬克沁機槍射擊，發揮了意想不到的作用。戰爭中，俄國軍隊用它狠狠教訓了沉溺於“肉彈”戰術的日本軍隊。日軍的哈奇開斯機槍在第一次總攻擊中也起到了一定作用。在8月22日的盤龍山堡壘爭奪戰中，日軍攻下西堡壘後，俄軍重新組織力量欲將其奪回，戰鬥極為激烈。由於日軍在此配置了機槍，依托堅固工事和充足的彈藥，曆經反複爭奪終於保住了盤龍山東西堡壘，這是日軍第一次總攻中攻下的僅有的支撐點，為後來戰局向有利於日軍的方向轉變創造了條件。
旅順爭奪戰中另一場更加著名的惡戰發生在旅順港西北3000米處的203高地。1904年5月，俄軍在此修築臨時防禦工事，配有火炮4門、馬克沁機槍2挺，由特列齊亞諾夫指揮的俄軍西伯利亞第5阻擊團殘部駐守。
到1905年1月1日，日軍第9師團攻克望台炮台，俄軍殘部投降，旅順爭奪戰以日方的慘勝而結束。
整個旅順爭奪戰，日軍共傷亡59304人，占參戰總兵力的近一半。其中很大一部分都是俄軍馬克沁機槍造成的。開戰時俄軍在旅順隻裝備有8挺機槍，分散於各個要塞，但依托堅固工事，並與鐵絲網、反步兵壕和探照燈、地雷等相互配合，構成了較為完備的防禦體係。而日軍仍遵循著普法戰爭時期的戰術教程，仍采用對付單發排槍時的密集衝鋒隊形，因而隻能成為軍事史上機槍首次大規模使用的犧牲品。
在日俄戰爭中，哈奇開斯機槍同樣顯示了讓對方不可逾越的火力。在旅順口，作為攻方的日軍多數將哈奇開斯機槍作為固定火力掩護，用來在進攻時牽製俄軍，或是掩護挖掘坑道。但少數情況下也會伴隨步兵行動，並取得了一定的戰果。1905年3月的沈陽會戰中，雖然俄軍在總兵力和火炮上占有明顯優勢，但日軍投入了全部的200挺哈奇開斯機槍，加上臨時製作的由6支步槍固定在木框內而成的“古川代用機槍”（因第四軍古川中佐發明而得名），相對於俄軍的56挺馬克沁機槍，形成了在步兵速射火力方麵的局部優勢，沈陽會戰終以日軍勝利告終。日軍通過這場戰爭也對機槍的戰術運用有了新的認識。
在長達19個月的廝殺後，日本終以死傷27萬餘人的代價取得了日俄戰爭的勝利。這場戰爭讓世人看到了現代戰爭的殘酷，同時對機槍這一新式武器留下了深刻印象。一位英國軍事觀察員曾在報告中寫道：“當塹壕上架起機槍時，騎兵唯一能做的事情就是給步兵做飯。”特別在旅順爭奪戰這場典型的攻堅—防禦戰鬥中，機槍與工事、鐵絲網等配合形成的防禦體係，顯示出了前所未有的巨大威力。