继毕升胶泥活字版后，印刷技术上的又一重大改进是木活字版的应用。木活字版多指用梨木、枣木或其它木质软硬适中、纹理较为细腻、易于刻制的木材做成的用于印刷木制活字版。北宋毕升曾作过木活字印刷的尝试，但是最后改良实现制作木活字版的是元代科学家王祯。

关于木活字版的最早使用年代，过去曾有过各种不同时说法。有人认为在宋代就有木要活字本，而且提出了几种版本加以证明。其中常被人们提到的是被称为宋本活字本的《毛诗》。由于该书的《唐风·山有枢》篇内的一版中“自”字横排着，完全可以证明是活字版，但无法证明为宋活字本。

就2013年的的情况来看，现存最早的木活字版印刷品为1993年在宁夏贺兰县拜寺方沟方塔内的西夏文佛经印本，约为12世纪下半叶之物。如西夏文木活字印本《吉祥遍至口合本续》和《大方文佛华严经》等。

到目前为止，最可靠的历史文献证明，木活字版为元代科学家王祯所首创。王祯，字伯善，山东东平人。元初，王祯曾于安徽旌德和江西永丰任职。他非常注重发展农业生产，提倡种植桑、棉，亲自参加工具改革的实践。并在前人经验基础之上，撰写了农学名著《农书》。因为字数较多，遂命工匠按他所创意，制作木活字三万多个，准备用活字排印。武宗至大四年(1311年)，用这份活字印刷了他所编纂的《旌德县志》。不到一个月，就印制了一百部。遗憾的是，这部古代有明确记载的木活字印本，早已失传了。《农书》是否用木活字排印，既不见记载，也没见传本。王祯把这次制作活字、排版、印刷的方式方法，写了详细的总结，题为“造活字印书法”，于《农书》雕版印本的后面公布了。是一份古代印刷史上的珍贵文献。

王祯除了发明木活字外，还设计了转轮排字盘和按韵分类存字法，使活字排版的技术与工艺又大大向前推进了一步。

今天所知，王祯虽不是木活字版的发明者，但他设计的转轮排字盘，活字的按韵排列，活字的最少数量以及木活字制造方法等对木活字排版技术的发展作出了伟大的贡献。

元代的木活字印刷技术，还流传到少数民族地区。法国人伯希和曾在敦煌发现并盗走元代的维吾尔文木活字几百个。2013年存在北京历史博物馆的只有五个维文木活字。