最初的毛瑟步枪
1867年德国毛瑟两兄弟——威廉·毛瑟与保罗·毛瑟设计了一种旋转式闭锁枪机的后装单发步枪，这种步枪于1871年被采用成为标准的制式步枪。并命名为1871式步枪，这是历史上第一种毛瑟步枪。
后来对毛瑟步枪的改进，增设弹仓供弹和改用发射无烟火药步枪弹。毛瑟步枪不断地改进和完善设计，改进了枪机以及由单排弹仓改为双排弹仓供弹。毛瑟步枪很快就在全世界流行起来。
Gew.98
德国在1898年采用新改进的1898式毛瑟步枪作为制式步枪，新步枪被德国军方命名为Gewehr1898，通常缩写为G98。主要特征是固定式双排弹仓和旋转后拉式枪机。
第一次世界大战中是德国军队步兵的制式步枪。毛瑟式枪机以安全、简单、坚固和可靠著名，绝大多数手动式步枪都是根据其设计的旋转后拉式枪机应用或改进而来。毛瑟步枪及其变型枪几乎成为世界范围内的标准陆军装备。
G98式步枪在埑壕战中使用显得太长，使用与携行都不方便，于是考虑研制卡宾枪型。首先有98a，是缩短枪管为23.6英寸的骑枪，或称卡宾枪型。长度由1.25米缩短为1.1米，拉机柄由直型的改为下弯式，背带环改在枪身侧面，方便携行。
融合了第一次世界大战的实战经验加以改进，后来有98b，仍然是G98式步枪29.1英寸枪管，拉机柄改为下弯式，增加了空仓挂机设计，提醒士兵弹仓已空。虽然采用卡宾枪的名称命名，称为Kar98b，但是其长度与G98式步枪相同。
标准型
第一次世界大战结束后，战败国德国受到凡尔赛合约的限制，不能制造或出口军用武器，但是德国仍利用西班牙内战及与瑞士等国家兵工厂合作的机会，继续研发。当时在英、美等国采用缩短长度的“短步枪”已成为潮流。
1924年毛瑟厂注意到这种趋势为赢得出口市场，推出了标准型的民用步枪，事实上是G98式步枪的改良型，拉机柄还是直型的。标准型的名称意思是指23.6英寸（600毫米）枪管的短步枪代替29.1英寸（740毫米）枪管的长步枪作为毛瑟步枪的标准型，步兵及骑兵通用。事实上标准型也没有受到很大的重视。
中国在1930年代采购了一批该型步枪，毛瑟公司奉送图纸（也可能是从比利时来的），于1935年以标准型步枪为基础，制造了中正式步枪。中正式步枪是中国第一种制式步枪，并与汉阳式步枪（1888式步枪）成为抗日战争时期中国部队主力步枪。
Kar.98k
结合98b以及标准型毛瑟步枪的改进基础上，最终在1935年德国正式采用Kar98k毛瑟步枪，成为纳粹德国的制式步枪，一直沿用到第二次世界大战结束后。
Kar98k的特征：除了标准毛瑟步枪的刺刀座、叶片保险、分岔左枪栓闭锁榫和弹壳片外，还有在左侧的枪背带、准星护罩、下弯式拉机柄、枪托在拉机柄头位置有对应凹槽、枪托中间有供分解撞针用的金属洞等。
其间经过多次设计更改，部分零部件制造与安装采用冲压、焊接工艺，大多是为了易于生产，例如枪托底部在1944年改为罩杯式冲压组件；前护箍由切削件改为点焊；弹仓底部及护弓也改成冲压钢板。一般而言，1944年之后制造的98k，因为战争形势的转变，质量也每况愈下。后期的一些步枪，连刺刀座都省略了。
随着半自动步枪、自动步枪以及新型弹药的出现，98式毛瑟步枪作为一种经典的武器，逐渐被替代。
1940年，毛瑟公司曾参加新型半自动步枪的投标，最后毛瑟公司方案被淘汰。纳粹德国战败后，毛瑟兵工厂遭到破坏。毛瑟公司在轻武器业务方面已经完全没落。
结构特点
毛瑟兄弟设计的毛瑟式枪机安全、简单、坚固和可靠，大多数的旋转后拉式枪机都是根据毛瑟兄弟所设计的原理来设计的。
在枪机上有三个凸笋，两个在枪机头部，另一个在枪机尾部。前面的两个凸笋就是闭锁凸笋，进入枪管尾有些人把尾部的凸笋误认为是第三个闭锁凸笋，但实际上它只是一个保险凸笋，并不接触机匣上的闭锁台肩。枪机组很空易从机匣中取出，在机匣左侧有一个枪机卡榫，打开后就能旋转并拉出枪机。
毛瑟式枪机的另一个著名特征是它的拉壳钩，有一个结实、厚重的爪式拉壳钩在枪弹一离开弹仓时就立即抓住弹壳底缘，并牢固地控制住枪弹直到抛壳为止。这项技术被称为“受约束供弹”，是保罗·毛瑟在1892年时的重要发明，由于拉壳钩并不随枪机一起旋转，因而避免了出现上双弹的故障。
拉机柄牢固地安装在枪机体上，参考了恩菲尔德步枪的设计而改为固定在枪机后部，直到98式步枪为止，这个拉机柄在枪机闭锁时都是呈水平状态向右直伸而出，只有少数特殊型号（卡宾枪、狙击型和自行车步枪）才是下向弯曲。
在1924年研制的标准型步枪上，仍然是使用直拉机柄，直到98k式步枪开始，才统一让拉机柄向下弯曲。下弯式拉机柄不但使步枪在携带时更方便，不容易绊上杂物，而且也使枪机操作时更舒适。
保险杆位于枪机后上方，用右手拇指可以很容易地操作，保险杆有三个操作位置：当保险杆拨到右边时，同时会锁住击发阻铁和枪机体，此时步枪既不能射击，也不能打开枪机；当保险杆拨到中央位置时，只是锁住阻铁，步枪不能击发，同时挡住瞄准线，但枪机可以打开，能进行装填或清空弹仓的操作；当保险杆拨到左边位置时，只要扣动板机步枪就能发射。扳机为两道火式的设计，既安全又可靠。
双排固定式弹仓是毛瑟步枪的另一个特征，枪弹通过机匣顶部的抛壳口装入。装填枪弹有两种方法，最快的方法就是用桥夹。每条桥夹装5发枪弹，刚好够装满一个弹仓，在机匣环上方有机器切削出来的桥夹导槽，打开枪机后，可以把夹满枪夹的桥夹插在导槽上，然后把5发枪弹用力压进弹仓内。
压完弹后，空的桥夹可以用手拨出，但如果不用手拨，在关闭枪机时也会强行抛出桥夹，这样的设计在激烈的战斗中非常有效。
另一种方法最简单，只需要打开枪机，用手一发一发地把枪弹压入弹仓内，一次一发。用这种方法装满弹仓会比较慢，但如果在战斗的间隙想把半满的弹仓重新装满，则可以用这种方法。