九一式手榴弹（九一式手榴弾，きゅういちしきてりゅうだん）是日本帝国陆军十式破片手榴弹/枪榴弹的改良版。虽然它作为手榴弹的功能在第二次世界大战爆发时即被九七式取代，在第二次中日战争的一些单位、后备部队，以及日本海军海军特别陆战队仍有使用。

日本陆军在察觉手榴弹属于近战武器后，开始为步兵的近距离打斗进行手榴弹的改良。最早造出的手掷式破片榴弹为十式。在十式手榴弹配给前线部队不久后，发现了一系列的问题。手掷时引信装置的不稳定与不精确导致十式手榴弹对投掷者而言，几乎与对被投掷者而言几乎同样危险。此外，十式手榴弹被视为过小并欠缺杀伤力。在1931年日本陆军技术局开发了一个意图解决这些问题的改良版。在仔细研究手榴弹与迫击炮在战场上的使用后，日本陆军开发了一个包含手榴弹、枪榴弹，以及榴弹/轻型迫击炮弹的统一系统以适应各种例如都市、壕沟，以及丛林等等的近距离战斗环境。

日本陆军配合此概念，在1932年时已采用一系列拥有极高适应性的破片手榴弹。九一型破片手榴弹可以手掷、借由步枪发射，或用于类似迫击炮的八九式掷弹筒。

九一式手榴弹的设计几乎与较早期的十式手榴弹一模一样。主要差异在于九一式手榴弹采用半球顶，而十式采用有刻纹的顶。与十式相同的是，弹身底部有一个螺旋栓孔可接上透过榴弹发射器发射时需要的备用推进剂罐，或作为枪榴弹使用时透过龙头型须要的尾翼， 透过龙头型发射器射出。引信属于撞击触发型，是以拔除安全插梢并敲击榴弹盖顶端触发。此榴弹在爆炸拥有7~8秒长的时间延迟前。这特色被并入九一式使其可作为枪榴弹或作为八九式掷弹筒的弹药，因为较长的引信提供了较长的飞行时间，可攻击较远的目标。

当它接上尾翼作为枪榴弹，或接上包含击发点及推进剂的基部作为迫击炮弹时，引信会自动启动，因为击针会由于发射的力道顶压一个弱的弹簧，压入内部。此外，九一式手榴弹可在移除安全插梢并放在地板或椅子底下后作为诡雷。

虽然如此，九一式以及日军其他的手榴弹在引信、弹身，及内充炸药的制造与生产等方面仍有缺陷，导致它不一致的爆炸效果、不一致的引信时间延迟，以及弹身不完全或不一致的碎裂。战争时这些生产问题未获解决。

由于九一式为手掷式榴弹，它长达7至8秒长的时间延迟被证实为过长，使敌军可将它捡起并扔回。为了解决这问题，日军改采用了九七式破片手榴弹。除了拥有仅4秒长的引信外，九七式手榴弹无法安装当作枪榴弹发射时需要的尾翼，也无法安装透过掷弹筒发射时需要的推进剂机部。这些改变可防止士兵意外的以这些方法使用此榴弹，也简化了生产过程。即使在有较短引信的九七式进入生产并送往前线使用之后，日军仍继续把较旧式的九一型手榴弹作为步枪与掷弹筒以外方式的手掷武器使用。有许多九一式手榴弹透过将引信的时间延迟缩短为4~5秒、将底部钻除、在弹身上焊上突起，使它无法装入十年式或八九式掷弹筒，并且将底部漆成白色等方式被改造。改造后的九一式手榴弹在外观上除了白色的底部不同外，几乎与九七式相同。

经改造的九一式手榴弹被当作标准手榴弹配给第二次中日战争及第二次世界大战各场战役中作战的日本步兵。