| 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が候補となっていたが、最終的に日本も主力火器は国産とする方針が固められ、開発が始まった。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。現在でも自衛官が訓練で最初に手にするのがこの銃となっている。
弾薬規格は当時NATO制式の7.62×51mmであるが、装薬を減らした減装弾の使用に加え、大型で運動距離の長いボルトキャリアによって連射速度を低下させ連射時の制御性を高めている。また、バレル内部にはクロームラインが施され、銃身の耐久性を向上している。
このようにスペック的には工夫が凝らされているものの、欠点も多い。特に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を行なったが、これらの問題は解消されなかった。
他にもロックタイム*1が長い、ハンマーやスプリングが弱装弾向けの弱いものであるため、未調整のままではNATO標準弾の撃発に失敗するといった問題もある。
またフリップアップタイプのアイアンサイトには固定具がないため、射撃の反動や移動時にはサイトが倒れていることもある。(自衛隊ではリアサイトは射撃の度引き起こすよう訓練するが、フロントサイトは常に起こしたままである)。
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、運用上様々な問題がある点は否めない。
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や射程の関係から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。狙撃用64式小銃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)を備えたモデルであるが、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 | − |
| 亜人 | − | − | 項目参照 |
| 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 |
| うたう!大龍宮城 | 特撮 | 龍宮城の住人 | 鈍器としても使用する者も 丸藤商事会長の妄想シーン |
| 宇宙刑事ギャバン | 特撮 | クラッシャー | スリング付の物も |
| 宇宙刑事シャイダー | 特撮 | 兵士 ミラクラー人間態 | − |
| 宇宙刑事シャイダー | 特撮 | 訓練生 | スリング付の物もあり |
| ミラクラー | 人間変身時にも使用 | ||
| 宇宙刑事シャリバン | 特撮 | ファイトロー | スリング付きの物も 人間変身時にも使用 鈍器として使用する者も |
| 伊賀電 | ファイトローの物を奪って使用 | ||
| 1941 モロッコ カサブランカの兵士 | スリング付 | ||
| 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 |
| 科学戦隊ダイナマン | 特撮 | シッポ兵 | − |
| キツネシンカ | キツネだましで作り出した幻覚 | ||
| かみちゅ！ | アニメ | 自衛隊員 | 発砲無し |
| ガメラ | − | − | 項目参照 |
| 仮面ライダーBLACK | 特撮 | 杉山 | 訓練で使用 スリング付き |
| ミツキ テロリスト予備軍の若者たち | 訓練で使用 スリング付き 鈍器としても使用 | ||
| 少年戦士率いる若者たち | スリング付き | ||
| 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 | スリング装着 | ||
| 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 | − | − | 項目参照 |
| 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 |
| 劇場版 仮面ライダーアギト PROJECT G4 | 映画 | 水城 史朗 陸上自衛隊員 | − |
| 轟轟戦隊 ボウケンジャー | 特撮 | 反政府軍兵士 | Task.23 『あぶない相棒』 回想シーン |
| 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) |
| 西部警察 | − | − | 項目参照 |
| 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 | ||
| 大戦隊ゴーグルファイブ | 特撮 | マダラマン | スリング付き 人間変身時にも使用 |
| 太陽戦隊サンバルカン | 特撮 | 地球平和守備隊隊員 | スリング付きの物も |
| マシンマン | スリング付きの物も | ||
| ゼロスリー | − | ||
| ゼロフォー | スリング付き | ||
| 203部隊 | − | ||
| 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」 |
| 超力戦隊オーレンジャー | 特撮 | バーロ兵 地下組織 | − |
| 特捜ロボ・ジャンパーソン | 特撮 | 自衛隊員 | 発砲なし |
| 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 |
| 最強獣誕生 ネズラ NEZULLA | 映画 | 麻生 自衛隊員 | − |
| 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 | − |
| 復活の日 | 映画 | 陸上自衛隊員 | 発砲なし |
| 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 |
| フルチャージ!! 家電ちゃん | 漫画 | 八百吉 | エアガン 第34,35話、サバゲーで使用 |
| 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 |
| 名探偵コナン | − | − | 項目参照 |
| 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 |
| 惑星大戦争 | 映画 | 国防軍兵士 | 発砲なし |
| わっぱ列伝爆造 | 漫画 | 機動隊員 | 発砲なし |
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