马克沁机枪是世界上第一种真正成功的以火药燃气为能源的自动武器。其口径为 11.43毫米，枪重 27.2千克，采用枪管短后坐 (19毫米)式自动方式，水冷枪管；采用容弹量为333发6.4米长的帆布弹带供弹，弹带可以接续，理论射速 600发／分，可以单、连发射击；也可以通过射速调节器调整为慢射速 100发／分。马克沁机枪结构复杂，采用水冷枪管较为笨重，帆布弹带受潮后可靠性变差，但在近代战争中曾被普遍使用。
马克沁在1883年首先成功地研制出世界上第一支自动步枪。后来，他根据从步枪上得来的经验，进一步发展和完善了他的枪管短后坐自动射击原理。他还改变了传统的供弹方式，制作了一条长达6米的帆布弹链。为机枪连续供弹。为给因连续高速射击而发热的枪管降温冷却，马克沁还采用水冷方式。马克沁在1884年制造 出世界上第一支能够自动连续射击的机枪，射速达每分钟600发以上。
马克沁重机枪获得成功后，许多国家纷纷进行仿制，一些发明家和设计师针对马克沁重机枪的原理和结构进行改进和发展。1892年，美国著名械设计家勃朗宁和奥地利陆军尉冯·奥德科莱克几乎同时发明了最早利用火药燃气能量的导气式自动原理的机枪，这种自动原理为今天的大多数机枪年采用。
这是一支真正意义上的全自动机枪。它的自动动作是利用火药气体能量完成的。在子弹发射的瞬间，枪机与枪管叩合，共同后坐19毫米后枪管停止，通过肘节机构进行开锁，同时枪机继续后坐，通过加速机构使枪管的部分能量传递给机枪，使其完成抽壳抛壳，从而带动供弹机构，使击发机待击，压缩复进簧，撞击缓冲器，然后在簧力作用下复进，将第二发子弹推入枪膛，闭锁，再次击发。如此反复，每秒10余次，每分钟可发射600余发子弹。
这种机械的运动描述起来复杂而抽象，但要是亲自看上一眼，人们会立即叹服于它的精巧与妙思。为了保证有足够子弹满足这种快速发射的需要，马克沁发明了帆布子弹带，带长6.4米，容量333发。弹带端还有锁扣装置，可以连接更多子弹带，以便长时间地发射。
机构制造完成后，马克沁本想秘密地进行射击试验，却不料走漏了风声，英国剑桥公爵殿下闻风赶到小作坊参观，而皇室一动，举市跟随，大批名流要人接踵而至。在众目睽睽之下，马克沁机枪的肘节机构像人的肘关节一样快速灵活地运动，子弹飓风般呼啸扫射。观者无不目瞪口呆。从此，马克沁和他的机枪名扬世界。
此后，马克沁又发明了一种后来被广泛效仿的油压缓冲器，使机枪可以单发、或10发20发点射、或调节到100发/分钟的慢射速。马克沁甚至设想在枪上加一种机构，使机枪在手指离开扳机后仍能继续射击，直到弹带上的子弹打完。这样，机枪手在阵亡后仍能做出悲壮的贡献。1891年，马克沁又成功地发明了一种导气式自动步枪。56岁时，以马克沁的名字命名的机枪后坐式自动手枪问世。从此，自动武器的渊薮大开。“马克沁”成了机枪和自动武器的代名词。
今天，我们应该牢牢记住的是，正是马克沁机枪中，人类第一次运用了复进簧、可靠的抛壳系统、弹带供弹机构、加速机构、可靠调整弹底间隙、射速调节油压缓冲器等机构。至今，专业的枪械研制人员依然遵盾着由马克沁首创的火药气体能量自动射击三大基本原理——枪管后坐式、枪机后坐式和导气式。英文版《武器装备百科全书》说：“马克沁机枪的出现标志着一个时代的结束。”自从拿破仑时代起曾经使用过的战术完全没用了”。
横行疆场
马克沁机枪一诞生，立即在战场上显示出卓越的性能。1893年，罗得西亚50名步兵使用4挺马克沁机枪击退了5000名祖鲁人的猛烈进攻，结果战场上留下了3000具尸体。1895年，阿富汗奇特拉尔战役和苏丹战役中，马克沁机枪也使进攻的敌人死伤累累。1898年，苏丹的恩图曼之战，2万名伊斯兰教托钵僧被英国侵略军屠杀，估计有15000人倒在马克沁机枪的阵地前。1899年开始的布尔战争中，布尔人在冲锋时遭到了马克沁机枪的毁灭性打击。
曾经与马克沁机枪在日俄大战中打得旗鼓相当的哈齐开斯机枪在一战中也被广泛应用。当时，由于射击频率太高，摩擦产生的高温很容易使冶炼和金属材料技术尚不成熟的枪管变形，开始，人们想到了更换枪管，后来便发展出一战时广泛流行的水冷式机枪。这使枪管在外观上看起来又粗又圆。哈齐开斯机枪的典型特征，就是水冷式枪管前端有一条细水管，以便于水的循环。后来，为了扩大散热面积，人们还在冷却管上加了一些褶皱。
当时，每挺机枪普遍需要4人来完成操纵与射击。一个瞄准，一人供弹，一人进行观察瞭望，一人协调指挥。但这种配置并不是绝对的，必要的时候，3个人2个人也可以完成射击。
一战中，坦克、装甲车、飞机、军舰，甚至“齐柏林”飞艇上都装有马克沁机枪。人们将机枪安装在摩托车上，以便机动地进行对空射击。这显示出机械化部队发展的趋势。
在一战爆发的时候，真正认识到机枪重要性的只有德国，当时，德国陆军装备的马克沁机枪超过12500挺。索姆河战役是机枪史上最令人惊心动魂的战例。1916年7月，德国人以平均每百米一挺马克沁MG08机枪的火力密度，向40公里进攻正面上的14个英国师疯狂扫射。一天之内就使6万名英军士兵伤亡。机枪的杀伤力和血腥气在这一天达到了顶点。当年11月，当索姆河战役结束之际，自动武器的开山始祖马克沁以76岁的高龄在英国斯特雷瑟姆去世。去世时，他既有英国国籍，又被赐封了英国皇室的爵位。由此可见当时的人们对马克沁机枪的敬畏之情。
到第一次世界大战结束时，机枪真正变成了战场上的主流。法国平均每个步兵师装备机枪684挺(包括轻机枪576挺)、英国400挺(包括轻机枪336挺)、德国324挺(包括轻机枪216挺)，大大超过了战争爆发时每个师只有24挺机枪的数字。而机枪在战争的暴发户美国发展最快，从战前的每个师18挺发展到1000挺(包括轻机枪775挺)。
