手持64式步枪的陆上自卫队队员
64式最早是由位於日本名古屋的丰和工业公司(Howa Machinery Company)开始进行研发，从1958年开始进行枪枝的试作。到了1960年11月，完成了R6A型步枪，也就是64式的原型枪。之後，R6A又经过了数次改良，直到1964年10月6日终於完成了最终改良型，於是日本便以这种64式7.62mn轻型步枪来作为自卫队的制式步枪。
64式所使用的弹药，其外形和NATO的7.62mmX51子弹相同，但是实际的火药含量并不像7.62mmX51子弹那么多，可以说是一种经过减量的7.62mmX51子弹。
64式是利用瓦斯气压来作为传动机制，在瓦斯击发系统方面亦有调节器，可以调整至使用正常的 NATO 弹药，亦能发射榴弹。在闭锁系统方面则是采倾斜式枪机闭锁系统。此外，64式配备了直动式击?m系统，不论是在半自动射击或是全自动射击模式之下，都具有相当高的命中率。相反的，在分解64式之後，想要重新组合并不容易，而且据说脚架及护木的耐用程度也颇值得怀疑。
此外，对於64式上的准星及照门要采用可折叠式的设计，这个问题的意见也是两极化，有些人认为射击时的反冲可能会将准星震倒，使得瞄准点产生偏差，因此反对折叠式的设计。
