到了18世纪中叶，人类以蒸汽机为代表的第一次工业革命开始，人类开始掌握毫米级的加工精度技术，同时工业品也具备了标准化批量生产的能力，不但能够制造精密的齿轮，枪械毫米级的膛线加工精度也不再困难，这才真正开启了线膛枪时代。线膛枪的优点是子弹在枪管线膛的作用下高速旋转，产生陀螺效应，所以子弹的飞行弹道特别稳定，射击精度得到成倍的提升。
由于精度得到保证，为了进一步提高枪械的射程，人们开始尝试在线膛枪中使用圆头弹和船型尖头弹，至此，现代枪械开始定型。时至今日，世界上90%的枪炮都采用了线膛设计和弹药船型尖头设计，只有少部分有特殊需求的枪炮还在使用滑膛设计，比如水下步枪和坦克炮。最具代表性的现代线膛步枪是1877年英国陆军装备的马蒂尼-亨利MK-1型步枪，它的枪管有4条右旋膛线，口径为14. 66毫米，枪机为杠杆式枪机回转，弹容量为1发，每开一次或需要推动杠杆进行抛壳，当新弹装入膛内以后，需要拉动杠杆复位，以完成闭锁，因此也有人将其称为“陷门步枪”。
该枪采用圆头弹，有效射程为400米，爆发射速达到20发/分钟，使用可拆卸剑型刺刀，是美国温切斯特杠杆步枪的鼻祖，它的问世代表了现代步枪的发展方向。▼下图为1877年英国陆军装备的马蒂尼-亨利MK-1型杠杆步枪，它是世界上第一种流水线批量生产的线膛步枪，只可惜没有弹仓设计，每击发一次就需要拉动杠杆抛壳和再装填，即便如此，它的射速也是滑膛步枪的3倍以上。
枪管要用膛线设计的原因在于让子弹获得更优良的弹道性能膛线是在枪管内壁刻上的、具有一定缠度的凹槽，作用是让弹丸在发射过程中发生旋转，以起到弹丸飞行稳定性的作用。膛线一般分为等距膛线、渐速膛线和混合膛线三种，其中枪械主要使用等距膛线，而渐速膛线和混合膛线主要应用在火炮上。子弹在膛线枪管里发生高速旋转的原理是这样的：当子弹在枪膛中被击发以后，火药在燃烧时产生巨大的压力推动子弹在枪管里加速；当子弹在加速过程中与呈螺旋状的膛线发生摩擦，弹丸在摩擦中形成旋转形态，同时受到从螺旋膛线中溢出的火药燃气的推动，弹丸的旋转速率升高。
这就是子弹在飞行过程中以高速旋转的形式飞向目标的机理，从理论上来讲，子弹旋转速率越高，陀螺稳定效果越好。子弹旋转速率的计算方法是这样的：我们以著名的AK-47自动步枪为例，该枪的枪管长415mm，膛线为右旋4条，缠距为240mm，子弹初速约为710米/秒。在不考虑子弹与枪管膛线摩擦力以及空气阻力的情况下，子弹从被击发到飞离枪口的时间为：415mm＝0.415米，0.415÷710≈0.00058（秒）；子弹在枪管中加速时的旋转速率为：415÷240≈1.73（周/秒）；子弹出膛后的旋转速率为：1.73÷0.0058≈2983（周/秒）计算结果显示AK-47自动步枪子弹在出膛瞬间以710米/秒的初速飞行时，子弹的旋转速度达到了2983圈/秒，属于真正意义上的“高速旋转”。
而高速旋转的物体会产生两种叫做“进动性”和“定轴性”的特性，即陀螺效应，子弹在高速旋转中飞行时就像高速旋转的陀螺一样，当遇到诸如横风或者偏风这样的外力时，它的轴的方向是不会随着外力的方向发生改变的，而是始终以轴围绕的形式，以子弹中心为定点而进动。这就是线膛枪发射的子弹打得又远又准的原因，比如现代高精度狙击步枪，它的枪管一般有6～8条膛线，这就使得子弹的弹丸在枪管中加速时选装速率更高，每秒钟的旋转速率可达到10000周左右。
▼下图为红外线摄像机拍摄的滑膛枪子弹飞行弹道，射击距离为400码（365.76米），子弹的飞行弹道弯曲得像迫击炮弹的曲射弹道，可见没有线膛的枪械弹道性能时非常差的。在枪械的枪管里加工出膛线的方法枪管膛线的加工方法有5种，即刮刀法、钩刀拉削法、组合环形刀拉削法、顶锥（或膛线冲子）挤JE法、冷精锻法。其中刮刀法和钩刀拉削法两种枪管膛线加工方法属于比较原始的手工加工工艺，抗战时期八路军兵工厂就广泛使用这两种方法为自制枪械拉膛线，同时也是现代非法制枪作坊为枪管拉膛线的主要方法。
刮刀法拉膛线是这样操作的：先用锉刀在枪管的管口处开两个小槽，然后用有一定倾斜角的带状刀具卡在小槽上，接着用手使劲来回拉动刀具，40～50个回合之后，一对膛线就拉出来了。钩刀拉削法拉膛线是这样操作的：把钩状切刀安置在比枪膛直径略细的钢拉杆上，钩形刮刀刃口的高度可以通过调节拉杆层部的螺丝来调节。每拉动通过枪管一次，拉杆移动几微米，随着枪管的匀速旋转，拉削出一条有一定缠度的阴膛线，达到预定宽度后，再换位置拉第二条膛线。
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