日本帝国陆军的步兵用步／机枪在1930年代初只运用6.5毫米子弹，但随着重机枪威力强化，弹药体系走入7.7毫米系统；到1940年有两款采用7.7毫米子弹之枪械，分别为九二式重机枪以及1939年量产的九九式步枪体系。虽同为7.7毫米口径，但子弹长度不同，弹药弹药无法共通，这点对当时日本后勤单位造成相当困扰；日本的重机枪部队是编制在步兵大队下，由指挥官调配给必要攻击中队，但是在机动性较高的战场时钝重的重机枪部队不利于以速度及迂回突击战术见长的日本陆军。加上后勤考量，日本陆军于1941年开始开发一款可以使用7.7×58毫米有坂子弹的重机枪。
此款重机枪重点在于轻量化及弹药规格互通，因此仍以九二式的结构实施改良，1940年3月试造枪完成；经过改良在1942年制造出第二款试作枪并通过测试进行量产，但是因为正式采用计划在1年前就已经决定因此被命名为一式重机枪。