Odkąd wynaleziono karabin, ludzie próbowali go udoskonalić i przyspieszyć jego śmiercionośne działanie.
Jednym z przykładów może być działko organkowe (zwane również salwowym). Jego powstanie datuje się na rok 1670. Używano go, między innymi, w czasie walk wojny secesyjnej w Ameryce Północnej, która toczyła się w latach 1861-1865.
Innym poprzednikiem broni maszynowej można nazwać działko Jamesa Puckle, który opatentował swój karabin maszynowy w roku 1718. Mimo że była to maszyna jedyna w swoim rodzaju, przyniosła mu finansową klęskę. Broń ta, cechowała się szybkostrzelnością w granicach 9 pocisków na minutę i w rzeczywistości nie była niczym innym, jak tylko wielkim rewolwerem, ustawionym na trójnogu.
Wśród pradziadków karabinu samoczynnego wyróżnić również należy agara, jedną z konstrukcji o napędzie ręcznym. Z wyglądu przypominał on spory młynek do kawy. Datę jego powstania ustalono na 1860 rok, zaś jego szybkostrzelność wynosiła już 100-120 strzałów na minutę. Agar, podobnie jak działo organkowe, wykorzystywany był w działaniach zbrojnych amerykańskiej wojny secesyjnej.
Jednym z najskuteczniejszych poprzedników karabinu maszynowego była kartaczownica skonstruowana przez Amerykanina Richarda J. Gatlinga w 1862 roku i użyta po raz pierwszy podczas wojny secesyjnej przy oblężeniu Charlestonu (rok 1864). Wyróżniała się ręczną korbką, 6 i więcej (do dziewięciu) lufami, które wytwarzane były w różnych kalibrach. Teoretyczna szybkostrzelność dochodziła do 1200 pocisków na minutę, tak naprawdę dochodziła do 400 strzałów na minutę. Obsługę karabinu stanowiło 4 żołnierzy. 
Podobnych mitraliez użyli w 1870 roku Francuzi przeciw Prusakom - wyrzucały one 125 pocisków na minutę. W konstrukcji Montigny’ego 37 luf umieszczono w większej obudowie, przypominającej rurę. Do komory nabojowej wkładało się metalową płytkę, w której otworach znajdowało się 37 naboi. Lufy prowadziły ogień kolejno, bądź też jednocześnie.
Kolejna broń, którą uważa się za poprzednika karabinu maszynowego, czyli karabin Nordenfelda z 1873 roku, wytwarzany był w kilku różnych wersjach. Różniły się one między sobą ilością luf (od 2 do 12) oraz kalibrem. Szybkostrzelność jednej lufy oceniana była na 100 strzałów na minutę.
Właściwy karabin maszynowy skonstruował w 1884 roku wynalazca i przedsiębiorca amerykańskiego pochodzenia Hiram Stevens Maxim. Jego karabin wystrzeliwał aż 666 pocisków na minutę i miał lufę chłodzoną wodą. Zasilanie w pociski mogło pochodzić z taśmy o długości 6,4 metra, bądź płaskiego bębna o objętości 96 nabojów.
Do pierwszej próby strzeleckiej Maxim przeznaczył tylko sześć nabojów i jakież było jego zdziwienie, gdy broń wystrzeliła je w ciągu zaledwie pół sekundy!
Po raz pierwszy zastosowali go Brytyjczycy w wojnach kolonialnych w Afryce i w Azji w latach 1893 - 1898 (m.in. do stłumienia powstania Mahdiego). Karabin maszynowy Maxima rozpowszechnił się na cały świat i stał się podstawą dalszych udoskonalonych i zróżnicowanych typów broni (ciężki, lekki, ręczny, czołgowy i lotniczy). Poważną rolę odegrał już na polach bitew I wojny światowej.
Idea broni wielolufowej odżyła w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku w szybkostrzelnych działkach i karabinach lotniczych oraz systemach antyrakietowych stosowanych na okrętach wojennych. Zespół luf obracany jest dziś silnikiem elektrycznym - dzięki temu sześciolufowe działko M61 Vulcan kalibru 20 mm osiąga szybkostrzelność 6 000 (!) strzałów na minutę 
