В течение первых двух веков истории артиллерии все пушки были гладкоствольными и выстреливали круглыми ядрами, поскольку использование нарезки в стволе считалось технически невозможным. Нарезка ствола была изобретена Джаспером Цоллером, оружейником из Вены, в конце XV века и усовершенствована Августом Коттером, оружейных дел мастером из Нюрнберга, около 1520 года. Август предложил круговую нарезку вместо прямолинейной, предложенной Джаспером. Нарезка придавала снаряду вращение, что делало его полет более стабильным, увеличивая дальность и точность выстрела. Удлиненная форма снаряда нарезного орудия позволяла увеличить его вес и вместимость, увеличивая, таким образом, ее разрушительную силу, энергию удара и эффективность. Все это было известно пушкарям, но пока мастера не освоили эту технологию, старая концепция орудий и стрелкового оружия оставалась доминирующей. Впервые нарезной ствол в стрелковом оружии бросил вызов гладкоствольному мушкету в конце XVIII века, особенно в Америке.
Термин rifling (нарезы) произошел от немецкого riefen – делать борозды, желоб. Когда удлиненному снаряду сообщается вращение, то его траектория будет перпендикулярна плоскости вращения. Поворот нарезки измеряется в терминах калибра. Так, нарезка в один оборот на 15 означает, что нарезка делает один оборот на расстоянии 15 калибров (шаг винтовой нарезки), соответственно наклон нарезки равен тангенсу угла π/15.
Шаг винтовой нарезки может быть однородный, увеличивающийся или их комбинацией. Все системы имеют свои преимущества и недостатки. При однородной нарезке снаряд начинает вращаться сразу, как только начинает движение по стволу. Это приводит к высокому давлению вращения, создавая значительные нагрузки в нарезке и на ведущий поясок снаряда, возникающие сразу и сохраняющиеся до конца выхода снаряда из ствола. Давление падает по длине ствола. В стволе с увеличивающимся шагом снаряд в начале движения вращается незначительно, движется более свободно, оказывая меньшие нагрузки на ствол и ведущий поясок снаряда. В то же время ободок все время должен вписываться в изменяющийся наклон нарезки, что снижает сообщаемую снаряду скорость вращения. В этом случае давление вдоль ствола сохраняется достаточно однородным. Чем длиннее ствол и выше скорость вылета снаряда, тем больше проявляются недостатки нарезки с увеличивающимся шагом.
Изначально использовалась нарезка с однородным шагом, но с появлением более медленных зарядов и еще больших пушек была сделана попытка использования нарезки с увеличивающимся шагом в начале ствола, переходящей в однородную. Позже нарезка с увеличивающимся шагом использовалась по всей длине ствола. В 1894 году внедрялась дальнейшая модификация нарезки, когда нарезы делались вдоль ствола на длине нескольких калибров, затем нарезка переходила в спиральную с неравномерно увеличивающейся крутизной от 0 до 30 на выходе. В конце концов нарезка с равномерным шагом (постоянной крутизны) заняла главенствующее положение. Число нарезов в стволах варьировалось от 4 на дюйм калибра до 6 и даже 8; малые пушки были более соразмерны, чем большие. Пушки Британского легиона имели нарезы, известные как PHS (