| 全長 | 重量 | 口径 | 装弾数 | 発射速度 | 発射形式 | 製造国 |
| 990mm | 4.3kg | 7.62mm×51減装弾 | 20/30 | 500発/分 | S/F | 日本 |
1964年に自衛隊が制式採用した戦後初の純国産自動小銃。
当時、自衛隊の次期制式銃にはM14を予定していたが、「自衛隊の主力火器は国産で」との声を受け急ピッチで開発。試作時にはAR10、最終的にはセトメ モデロ58(外観、減装弾)やシモノフSKS(機構)などの外国製自動小銃を参考にしながらも、日本独自の設計思想に基づいて開発された64式は、完成後そのまま制式採用された。幾多の自衛官が最初に手にするのがこの銃であり、多くの自衛官の汗が染み込んだ“重みと誇り”を持った銃である。
弾は当時のNATO共通7.62mm×51だが、日本人の体格を考慮してか、装薬を減らした減装弾を使用。またハンマーのストロークが長く、スプリングが弱いため発射サイクルは遅い。これらは一見欠点に思えるが、他国が7.62mm×51弾のフルオート制御難に悩まされた事に対して、射程や威力、サイクルを落としてでもフルオート射撃での高い集弾性を実現した点では先見の明が有ったとも言える。また、バレル内部には特殊なクロームメッキが施され、耐久性の向上にも努めている。
ガスレギュレーターを調整すれば発射速度を調整でき、NATO標準弾も使用出来るがハンマーが軽くスプリングが弱いため雷管への打撃力が弱くNATO標準弾を使用すると不発が発生するという。逆に標準弾を使用できるよう調整し、減装弾を使用すると不発がほとんど発生しなくなる。
ただ、純国産・限定需要故の高生産コストなど、欠点も多い。ロックタイム*1が長い。何より部品点数の多さによる整備性と信頼性の悪さは深刻で、部品の脱落防止対策として各部をビニールテープで補強、分解整備の徹底教育をするなどの現場側の対応で何とかしのぐも、これらの問題は解消されなかった。サイトにも問題があり、前後のサイトがフリップアップタイプになっているが、固定機構がない(現代のBUISはロックが掛かる)。リアサイトは射撃の度引き起こすよう訓練するが、フロントはあらかじめ起こしたままであり、遮蔽物まで移動していざ射撃という時にサイトが倒れていた、という笑えない事態が起きるという。セレクターは操作性より安全性を重視しており、セレクターを「つまんで引き出し回す」という機構を持っている。一般的なセレクターと比べ、不意の干渉に対する安全性は高いが、切り替えに時間がかかる。
賛否両論様々な評価がなされているが、設計思想は実用性を考慮した先進的なものであったものの、実際の設計構造はお世辞にも合理的とは言えない、というのが大抵の意見である。*2フルオート時の制御性の良さだけが評価され、実用的な性能は謎に包まれたままでいる。
1989年には後継となる89式小銃に制式の座を明け渡しているが、89式が配備途上にある陸上自衛隊の後方支援部隊や、航空自衛隊、海上自衛隊、海上保安庁ではまだまだ現役で、マウントレールなどで近代化された64式を携行する隊員の姿が見られる。
また、陸自の第一線の部隊でも、狙撃手に関しては、威力の関係から5.56mmの89式よりも7.62mmの64式小銃を使用している部隊もあるようだ。ただし狙撃用64式はチークパッドとスコープ(米製M84スコープを日本でコピーしたもの)を取り付けただけの簡素なものであり*3、狙撃に特化したM24 SWSの導入以降は、予備的意味合いが強くなっている。
| 登場作品 | ジャンル | 使用者 | 備考 |
| Alliance of Valiant Arms | − | − | 項目参照 |
| THE SKULLMAN | アニメ | 反乱軍兵士 | − |
| ULTRAMAN | 映画 | 自衛隊員 | − |
| アヴァロン 灰色の貴婦人 | − | − | 項目参照 |
| 魚CRY | 漫画 | 自衛隊員 | 使用していたのは昭和38年 |
| 宇宙刑事シャイダー | 特撮 | 兵士 ミラクラー人間態 | − |
| 宇宙刑事シャリバン | 特撮 | ファイトロー人間態 | − |
| うぽって!! | − | − | 項目参照 |
| エルフを狩るモノたち | 漫画 | 井上律子 | − |
| エンゼルコップ | − | − | 項目参照 |
| かみちゅ！ | アニメ | 自衛隊員 | 発砲無し |
| ガメラ | − | − | 項目参照 |
| 川の深さは | − | − | 項目参照 |
| 偽典・女神転生 | − | − | 項目参照 |
| 機動刑事ジバン | 特撮 | マスク | 第6話などで使用 スリング装着 鈍器として使用する者も |
| マーシャ カーシャ | − | ||
| 村松清志郎 | マスクの物を奪う | ||
| 兄弟拳バイクロッサー | 特撮 | ブラックマン | 鈍器として使用する者も |
| 恐竜戦隊ジュウレンジャー | 特撮 | 不思議仙人バーサ | 武器庫に隠してあった物 発砲なし |
| キングコングの逆襲 | 映画 | エクスプロアー号乗員 | キングコングに向け発砲 |
| グラップラー刃牙 | − | − | 項目参照 |
| 群青の空を越えて | ゲーム | 日下部 加奈子 | − |
| ゲート 自衛隊 彼の地にて、斯く戦えり | − | − | 項目参照 |
| ゴジラ | − | − | 項目参照 |
| 五星戦隊ダイレンジャー | 特撮 | コットポトロ | 39話 |
| ゴッドサイダー | 漫画 | 自衛隊員 | − |
| ゴルゴタ | 小説 | 古馬里香 | レオポルド社製スコープ付き |
| 最終兵器彼女 | 漫画 | アツシ | − |
| サイレン2 | − | − | 項目参照 |
| ザ・ワールド・イズ・マイン | − | − | 項目参照 |
| 時空戦士スピルバン | 特撮 | 竜神正 国松 中尾さやか コウノ マツモト | サバイバルゲームで使用 遊戯銃 |
| ジパング | − | − | 項目参照 |
| ジンキ・エクステンド | アニメ | − | − |
| ストラトス・フォー | アニメ | 本庄美風 宮沢翼 | CODE:104(4話) |
| 戦国自衛隊 | − | − | 項目参照 |
| 宣戦布告 | 映画 | 陸上自衛隊普通科連隊小銃小隊 | − |
| 創竜伝 | 小説 | 陸上自衛隊員 | − |
| 竜堂始 | 陸上自衛建員の物を入手 | ||
| 超光戦士シャンゼリオン | 特撮 | 東京国軍兵士 | 第38話 「皇帝の握ったもの」 |
| 特捜ロボ・ジャンパーソン | 特撮 | マヤ ネオギルドのロボット | − |
| 暗殺ロボット・マチェック | 人間変装時 | ||
| ブラボータウンのロボットと人間 洗脳された人々 | − | ||
| トクボウ 朝倉草平 | 漫画 | ルキフェル号船員 | 発砲なし |
| 図書館戦争 | − | − | 項目参照 |
| 図書館危機 | 小説 | − | 表紙カバーにイラストのみ スコープ装着 |
| 特救指令ソルブレイン | 特撮 | 自衛隊員 | 発砲なし |
| ドーベルマン刑事 | 漫画 | 自衛隊員 | − |
| 忍者戦隊カクレンジャー | 特撮 | ドロドロ | 第5話 |
| 速水螺旋人の馬車馬大作戦 | − | − | 項目参照 |
| パラサイト・イヴ | − | − | 項目参照 |
| 火の鳥〜太陽編 | 漫画 | シャドー兵士 | − |
| プライム・ローズ | 漫画 | ククリット地下組織兵士 | − |
| フランケンシュタインの怪獣 サンダ対ガイラ | 映画 | 陸上自衛隊員 | − |
| ブルースワット | 特撮 | 反逆者 | 発砲なし |
| フルメタル・パニック！ | − | − | 項目参照 |
| ぼくらの勇気 未満都市 | TVドラマ | 陸上自衛隊員 | − |
| 守ってあげたい！ | 映画 | 安西 サラサ | − |
| 魔笛 | 小説 | 永井 敬三 | 公安の備品 高殺傷弾使用 ルーポルドM8-36Xスコープ付き |
| ヤングガン・カルナバル | − | − | 項目参照 |
| ライジングサン | 漫画 | 自衛官候補生 | 回想シーン |
| リペアマン【修繕屋】 | 漫画 | 神谷一郎 | 所持のみ |
| ルパン三世 | − | − | 項目参照 |
| ワイルド7 | − | − | 項目参照 |
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