20世纪40年代末以前，半自动步枪占主导地位，如美国的M1式加兰德、苏联的西蒙诺夫、法国的1918式等。但半自动步枪射速低，难以做到对目标的快速射击。
第二次世界大战期间，德国研制了发射7.92毫米中间型枪弹的StG44突击步枪。而后，苏联研制了M43式7.62毫米中间型枪弹和发射此弹的AK47式7.62毫米突击步枪。
第二次世界大战后，北大西洋公约组织各国于1953年底正式采用美国T65式7.62毫米枪弹作为该组织的制式步枪弹，并先后研制成采用此弹的自动步枪。例如美国的M14、比利时的FNFAL、联邦德国的G3自动步枪等。
苏联于20世纪50年代对AK47式突击步枪加以改进，推出了AKM突击步枪及同口径的RPK轻机枪，实现了步枪、机枪通用化和系列化。60年代以后，各国相继研制和装备了小口径自动步枪。美国于1962年定型了发射5.56毫米枪弹的M16小口径步枪，首先装备美国空军。1977～1980年北约对小口径步枪弹进行选型试验，确定比利时5.56毫米SS109枪弹为北约标准枪弹。
此后，西方各国研制了一系列发射北约标准枪弹的小口径步枪。典型的有美国的M16A1/A2式、法国的FAMAS、奥地利的AUG等5.56毫米自动步枪。苏联于1974年定型并装备了AK74突击步枪。俄罗斯1994年研制成功了尼克诺夫AN94突击步枪，并同时推出同口径的AK100系列新式突击步枪。
中国于20世纪后期研制成功了第一代5.8毫米小口径自动步枪和第二代5.8毫米小口径枪族。[1]
自动步枪多采用导气式自动方式，枪机回转式闭锁机构，弹匣式容弹具，击锤回转式击发机构。半自动步枪能自动装填，但不能自动发射，射击时，每扣动一次扳机便可射出一枚子弹。半自动步枪比非自动步枪的射速提高了两倍以上。全自动步枪除能自动装填外，还能自动发射，只要射手扣住扳机不放，就可以连续射击，直到弹匣内的子弹全部打完。
由于自动步枪不需要人工退壳和装弹，所以提高了战斗射速，减少了射手的疲劳，也便于射手集中精力观察、瞄准目标。自动步枪口径通常小于8毫米，发射步（机）枪弹，一般枪长1000毫米左右，枪重约4千克，容弹量10～30发，初速700～1000米/秒，有效射程多为400米。装备数量较多的是6毫米以下的小口径自动步枪。[1]
随着科学技术的迅速发展，一些性能和作用独特的步枪，如无壳弹步枪、液体发射药步枪、箭弹步枪、步榴合一枪、电击发步枪等，将会进一步完善和发展；未来的自动步枪将继续向设计人性化、结构模块化、武器系统化、重量轻量化、瞄具光电化、功能和平台多样化的方向发展。[1]