手动枪机是指需要以手动的方式完成子弹送入枪膛（上膛）与将使用过的弹壳退出枪膛（退膛）动作的步枪，由于每一次子弹上膛都是以手动的方式进行，这一类步枪只能进行单发射击，无法达到半自动或者是全自动射击的要求。

手动枪机（manual action）（旋转后拉式枪机 Bolt Action） （杠杆枪机 Lever Action）早期手动步枪一次只能装填一发子弹，射手将使用过的子弹退出枪机之后才能够装填下一发。稍后进入市场的是能够一次装填多发子弹的弹仓，射手只需要连续进行上弹与退弹动作就可以持续射击，直到弹仓内的子弹使用完毕为止，这也是当前手动步枪的主流型态。

旋转后拉式枪机 （Bolt Action）的手动步枪到二次世界大战结束前是各国陆军主要的步枪配备。战争结束后，半自动步枪、自动步枪与突击步枪很快的取代手动步枪的地位，普遍的配发到陆军的各单位。

由于手动步枪准确度确比一般自动步枪较佳，且可靠性更高，所以并未完全退出军警用的行列，而是转换成为狙击步枪，与自动步枪共同服役至今。

主流的旋转后拉式枪机可分为三种：毛瑟式、李-恩菲尔德式和莫辛-纳甘式，三者的不同在于枪机与机匣间的结构及运作方式，李-恩菲尔德式的旋转和后拉动作同时进行，莫辛-纳甘式的枪机操作时所需力量最多，毛瑟式则是三者间最平均的设计。

毛瑟式枪机首次使用在Gew98上，亦是世界上最常用的旋转后拉式枪机设计之一，包括了二战时的Kar98、三八式步枪、九九式步枪、春田M1903等。毛瑟式枪机比李-恩菲尔德式更为结实，可发射更高压的弹药(如马格南（Magnum）中央式底火弹药)，但射速低于恩菲尔德步枪。

毛瑟式枪机在推出后一直是旋转后拉式枪机的常用设计。时至今日仍有很多手动步枪采用，如一些民用猎枪、运动步枪、雷明顿700系列、温彻斯特70、M40狙击步枪及M24狙击步枪等。

李-恩菲尔德式枪机首次出现于1889年的李-梅特福步枪（Lee-Metford）及李-恩菲尔德步枪。

李-恩菲尔德式的特点是旋转和后拉动作同时进行，而且动作十分顺畅，经训练后的射手可保持很高的射速，但无法发射更高压的弹药，现在只有李-恩菲尔德步枪的衍生型仍采用此设计。

莫辛-纳甘式枪机于1891年推出，特点是机头无法与枪机分离，枪机操作时所需力量最多，亦不太顺畅。莫辛-纳甘步枪主要发射180格令的7.62x54R弹药，无法发射高压的马格南弹药。但其可靠性较高。

二战时间生产量极大，直至现在仍然是民用步枪常见型号之一。

有些步枪采用毛瑟及李-恩菲尔德的混合式枪机设计，如瑞典毛瑟步枪、恩菲尔德M1917及P1914。瑞典毛瑟M38及M96采用“cock on closing”设计，令其运作速度比Kar98及春田M1903更快（但射速仍比李-恩菲尔德步枪慢）。

其他枪机设计如瑞士Schmidt-Rubin及斯泰尔M1895等采用直拉式枪机，但早已不再常见。