L'esigenza di dotare il singolo combattente di un'arma potente, precisa e affidabile, capace di generare un elevato volume di fuoco, si è imposta fin dalla prima diffusione delle armi da fuoco sui campi di battaglia. Gli antenati del moderno fucile d'assalto erano però molto rudimentali, al punto che per secoli gli eserciti continuarono ad armare la fanteria anche con armi bianche, mentre le armi da fuoco erano riservate a reparti più o meno specializzati. Contrariamente a quanto è avvenuto in altri settori - per esempio nell'aviazione, dove in un paio di decenni si sono verificate delle vere e proprie rivoluzioni tecnologiche -, il progresso tecnologico nel campo delle armi da fuoco leggere non è tanto dovuto all'introduzione di principi radicalmente innovativi, quanto a una progressiva, costante evoluzione attraverso continui, piccoli miglioramenti.
Può sorprendere, ma gli attuali fucili d'assalto sono parenti stretti di armi introdotte in servizio 50 o 60 anni fa, e in molti eserciti con risorse limitate si continuano a utilizzare fucili che hanno un centinaio d'anni. Il fucile moderno è infatti un vero capolavoro di meccanica e, se mantenuto in modo corretto, può continuare a equipaggiare diverse generazioni di soldati.
Il termine "fucile" deriva probabilmente dalla parola "focile", con cui si indicava un'arma lunga dotata di acciarino a pietra focaia. Ma la nascita del fucile moderno può essere collocata intorno alla metà dell'Ottocento, quando si affermò un'arma lunga con otturatore scorrevole, alimentazione a retrocarica, canna rigata. La Prussia adottò per prima, nel 1840, un fucile con queste caratteristiche, il Dreyse, pesante poco meno di 5 kg.
Con l'introduzione della cartuccia metallica, la riduzione del calibro intorno agli 8 mm e l'adozione di un piccolo serbatoio di munizioni, contenente 5-10 colpi, si arrivava nel giro di qualche decennio al fucile a ripetizione manuale, che sarebbe diventato l'arma standard nella prima guerra mondiale e che, con poche modifiche, avrebbe armato la maggior parte degli eserciti anche nella seconda guerra mondiale. Questi fucili pesavano intorno ai 4 kg e grazie alle potenti munizioni adottate avevano una portata teorica di oltre 2000 m, peraltro quasi mai sfruttabile in combattimento. Il sistema a ripetizione manuale, con otturatore scorrevole e rotante, è ancora oggi molto diffuso in carabine per uso venatorio nonché in speciali fucili militari usati per il tiro di precisione a grande distanza.
Il problema principale con i fucili a ripetizione manuale risiedeva nel volume di fuoco relativamente scarso. I tentativi di mettere a punto un sistema di ripetizione semiautomatico furono innumerevoli. Si puntò inizialmente su sistemi meccanici. Tra questi va ricordato il sistema a leva, adottato tra gli altri dal celeberrimo Winchester statunitense, e alcuni progetti che sfruttavano la forza del rinculo, come quelli di Hiram Maxim (1840-1916), famoso per aver inventato la mitragliatrice . Fu però il vulcanico John M. Browning (1855-1926) a mettere a punto il sistema di ripetizione a presa di gas, sul cui principio si basano tutti i fucili moderni. Il concetto è relativamente semplice: la pallottola avanza nella canna spinta dai gas generati dalla deflagrazione della carica di lancio; una parte dei gas defluisce attraverso un forellino nella canna e passa in una camera di espansione, dove spinge un pistone . Il pistone nella sua corsa retrograda spinge il portaotturatore, l'otturatore si sblocca, ruotando, e arretra, portando con sé il bossolo che viene espulso. Giunto a fine corsa, l'otturatore viene respinto in avanti da una molla di riarmo e avanzando preleva una nuova cartuccia dal serbatoio, la porta in camera di scoppio e si blocca in posizione di chiusura. A questo punto l'arma è pronta a sparare: basta tirare nuovamente il grilletto.
I primi fucili semiautomatici vennero impiegati in piccole quantità già durante il primo conflitto mondiale, in Germania e in Francia, ma fu l'esercito statunitense ad adottare come arma standard nel 1936 il celebre Garand M1, pesante 4,3 kg e dotato di un caricatore a pacchetto da 8 colpi. Il problema principale di questi fucili consisteva nell'impiego di una munizione molto - troppo - potente e nel ridotto quantitativo di proiettili presenti nel caricatore. Negli Stati Uniti venne adottata nel 1941 la carabina Winchester M1, che nelle intenzioni doveva sostituire le pistole, le pistole mitragliatrici e magari anche il fucile: ne risultò un'arma molto leggera, quasi la metà rispetto al Garand, alimentata con caricatori amovibili da 15 o 30 colpi, adatta per una cartuccia meno potente. Anche se non ha raggiunto gli ambiziosi obiettivi iniziali, la carabina M1 ha ottenuto un grosso successo ed è ancora largamente utilizzata.
Furono per├▓ i tedeschi a mettere a punto quello che viene considerato il primo vero fucile d'assalto moderno. Dopo aver introdotto in servizio i fucili semiautomatici G41 e G43, l'esercito tedesco adott├▓ nel 1943 un'arma rivoluzionaria, che doveva prendere il posto dei fucili, delle pistole mitragliatrici e delle mitragliatrici leggere: l'STG44. Il modello definitivo adottava una munizione intermedia tra quella del fucile e quella della pistola mitragliatrice, munizione decisamente superiore a quella americana per carabina; aveva un caricatore da ben 30 colpi, poteva sparare a colpo singolo o a raffica ed era molto compatto. Nell'esercito tedesco questo fucile era chiamato Sturmgewehr, "fucile d'assalto", denominazione usata tuttora per definire l'arma-base della fanteria.
A quest'arma si ispirarono i sovietici per realizzare il famosissimo Kalashnikov AK-47, mentre gli americani ne adottarono alcune soluzioni tecniche sul loro M16. Nel dopoguerra in occidente si fece un passo indietro adottando fucili d'assalto con una cartuccia troppo potente, di calibro 7,62 mm; i sovietici restarono invece fedeli al modello tedesco, scegliendo sì un 7,62 mm, ma meno potente. Si noti che gli eserciti NATO solo ora stanno completando la conversione dal calibro 7,62 mm al più moderno 5,56 mm. La munizione di piccolo calibro, veloce e letale, consente di costruire armi più leggere e compatte e permette a ogni soldato di trasportare, a parità di peso, un maggior numero di colpi. L'esercito sovietico ha poi adottato, nel 1974, il nuovo AK-74, che spara una più piccola munizione, calibro 5,45 mm, con effetti devastanti sul bersaglio umano. La NATO ha risposto con una nuova versione del 5,56 mm. L'esperienza operativa ha confermato che le distanze di impiego non superano in combattimento i 400 m, per cui non è necessario un calibro troppo potente. D'altra parte, si prevede che nel futuro i soldati saranno sempre più largamente dotati di protezioni antiproiettile - una sorta di riedizione delle antiche corazze.
Il fucile d'assalto è ormai l'arma standard di tutti gli eserciti e viene normalmente prodotto in diverse versioni, dando vita a vere e proprie famiglie di armi, che derivano pur sempre da un'unica arma-base. Un modello tipico è quello con il calcio ribaltabile, per ridurre gli ingombri. Ma sono anche frequenti le due versioni, una con canna accorciata, per l'impiego da parte di reparti speciali o a bordo di mezzi blindati, e una con canna più lunga e pesante, per impiego prolungato come fucile mitragliatore. Quasi tutti i fucili d'assalto possono poi lanciare granate esplosive o anticarro. In qualche caso il lanciagranate è semplicemente aggiunto al fucile, venendo montato sotto la canna.
Gli sviluppi più recenti hanno visto l'affermazione di armi estremamente compatte, grazie a una ridistribuzione degli organi meccanici. Altra novità, l'introduzione di un selettore di tiro, che prevede oltre alla raffica e al colpo singolo anche la raffica breve di tre colpi. Questa soluzione permette di evitare lo spreco di munizioni tipico del tiro a raffica. Peraltro alcuni eserciti, come quello inglese, per anni hanno usato solo armi semiautomatiche, ritenendo poco utile il fuoco automatico se non da parte di soldati particolarmente addestrati. In qualche caso i fucili d'assalto sono dotati in modo permanente di un sistema ottico di puntamento, come accade ad esempio nell'AUG austriaco. Per ridurre il peso e i costi, la plastica sostituisce sempre più largamente l'acciaio e il legno nella realizzazione dei fucili d'assalto. Non hanno avuto invece esito i tentativi di realizzare fucili d'assalto capaci di sparare munizioni senza bossolo, nelle quali il proiettile è avvolto nella carica di lancio. Si può concludere quindi che anche i fucili più moderni sono ancora parenti stretti dell'STG44 tedesco.
Solo in tempi più recenti si è iniziata a studiare negli USA un'arma rivoluzionaria, a due canne, che dovrebbe sostituire fucile d'assalto, bomba a mano , lanciagranate e mitragliatrice leggera. Il programma si propone di riunire in un'unica arma, che deve pesare al massimo 5,4 kg, un fucile calibro 5,56 mm con caricatore da 40 colpi, un piccolo lanciagranate semiautomatico da 20 mm con proiettili "intelligenti", un sistema di puntamento telescopico diurno e notturno. Non è detto però che un'arma del genere riesca a vedere la luce. E' stato invece abbandonato, per ragioni umanitarie, un fucile accecante a raggi laser prodotto sperimentalmente negli USA. Sempre negli Stati Uniti prosegue invece una serie di studi su altri tipi di fucili "non letali", che impiegano per esempio munizioni in gomma o speciali schiume paralizzanti. Queste armi sono proposte per forze di polizia o per missioni di pace, per tutte quelle situazioni quindi nelle quali è importante neutralizzare l'avversario senza ucciderlo o ferirlo gravemente. Evidentemente però queste armi avranno un uso limitato e non soppianteranno i fucili "letali".