日本自卫队组建后一直装备老式有坂6.5mm步枪即三八式步枪。因此日本防卫厅和丰和机械有限公司合作，于1957年开始研制7．62mm自动步枪。该枪几经周折，于1964年研制成功，并装备自卫队。该枪已于1990年停止生产。

经历二战和朝鲜战争之后，各国军队进入了装备自动步枪的时代，为了改变装备落后的面貌，日本防卫厅技术研究本部于1957年开始进行新枪的研制。研制的基本方针是，新枪要兼备半自动功能和班用支援武器的全自动功能。

几经周折，防卫厅决定执行研制国产枪，有防卫厅技术研究本部于丰和机械有限公司合作。主要设计师为铜金义一、横井由之介、岩下源藏、津野濑光男，由丰和工业负责开发。

1964年，新枪研制成功，命名为64式7.62毫米自动步枪，并作为自卫队制式步枪。64式是日本第一支国产自动步枪。该枪装备部队后，成为自卫队的主要武器之一。

1.枪 　64式步枪采用日本传统的步枪外形和枪机机构。闭锁方式为枪机偏转式，拉机柄在机匣的上方，左右手均可操作。有3位置气体调节器，活塞筒和活塞位于枪管上方；塑料护木上有散热孔，其前端下方装有折叠式两脚架。枪身短，全长990mm，但刺刀长度却达254mm，比美国现装备的M16步枪刺刀长75mm。

该枪采用直形木制枪托和枪口制退器，单发射击精度好。由于理论射速较低，只有500发/min，连发射击时命中概率也很高。再者，枪管寿命高达37000发，这在步枪中是少有的。

2.瞄准装置 　该枪装有可在200～400m内调整的准直式瞄准具，觇孔照门和准星可折叠，武器携行时向下折叠，射击时再立起来。

3.弹药 　该枪发射7．62mm减装药弹，也可发射北约全装药弹，但必须调节气体调节器旋钮以减小火药气体量和施加于活塞头的压力

口径----7.62mm

初速----

减装药弹----700m/s

全装药弹----800m/s

有效射程----400m

理论射速----500发/min

自动方式----导气式

闭锁方式----枪机偏转式

发射方式----单发、连发

供弹方式----弹匣

容弹量----20发

全枪长----990mm

枪管长----450mm

膛线----4条，右旋，缠距250mm

全枪质量(不含弹匣)----4.4kg

瞄准装置----

准星----片状

照门----觇孔式

配用弹种----7.62×51,mm减装药弹或全装药弹

64式步枪在测试靶场内的准确度表现优于美制M14自动步枪，不过部队实际使用时反映准确度时好时坏，且由于过于复杂的内部结构导致过多的故障，使用的部队对其可靠度大加怀疑。

64式步枪使用减量10%的7.62×51 NATO特制弹药以满足日本自卫队对后座力的要求，同时在自动射击时的枪口上扬也大幅度的降低。由于预算的限制，日本海上保安厅与日本自卫队的二线后备部队仍旧使用64式步枪，第一线战斗部队已换装丰和89式步枪。部分日本自卫队的成员认为64式步枪的传统铣制钢质枪身与木质枪托是过时与过重的设计。

日本警察的特殊急袭部队也曾短暂的使用过64式作为狙击步枪。64式步枪也被自卫队制式采用时，被认为是杰作步枪，得到了世界各国的好评。