在伦敦哈顿花园街57号一个小作坊里，马克沁买来一台新铣床，又自己动手制造了刀具、夹具和其他工具。从一片空白开始，设计制造他心目中的威力巨大的“自动武器”。经过了近两年的不懈努力，克服了各种或大或小的技术难题后，马克沁机枪终于被制造出来了。
制造完成后，马克沁本想秘密地进行射击试验，却不料走漏了风声。英国剑桥公爵乔治亲王闻风赶到小作坊参观。随之而来的还有众多社会名流。在众目睽睽之下，子弹飓风般从枪膛内呼啸而出，观者无不目瞪口呆，接下来则是一片欢呼。
此后，马克沁又不断对这种机枪的性能进行改进，并到处奔走宣传，进行试验和表演。在他的不懈努力下，欧美各国军队开始装备大量马克沁机枪。
相比于老式机枪，马克沁机枪之所以被称为“自动武器”，正是因为它通过机械自动原理将那些原本都要通过手动方式完成的操作全部自动化。理论上，射手只需关注瞄准、击发和供弹等少数几个环节即可。
马克沁机枪的自动射击是靠火药燃气能量自动循环完成的。在子弹发射的瞬间，枪机与枪管扣合，共同后坐一段距离后枪管停止，通过肘节机构进行开锁，同时枪机继续后坐，通过加速机构使枪管的部分能量传递给枪机，使其完成抽壳抛壳，从而带动供弹机构，使击发机待击，压缩复进簧，撞击缓冲器，然后在簧力作用下复进，将第二发子弹推入枪膛，闭锁，再次击发。如此反复，每秒10余次，每分钟可发射600余发子弹，而老式手动步枪射速仅为每分钟6-8发。如此之高的射速，需要一种全新的供弹装置。为此，马克沁设计了一种帆布子弹带，带长6.4米，容量333发。弹带端还有锁扣装置，可以连接更多子弹带，以便长时间射击所需。
更有甚者，马克沁还曾想给他的机枪再增加一种自动发射装置，可以令机枪在射手已经牺牲的情况下，继续射击，直到子弹耗尽为止。
不过，令人瞠目结舌的高射速也给马克沁机枪带来了另外一个大麻烦，那就是散热。当时在枪弹制造中普遍采用的无烟火药在击发时可以产生3000℃的瞬间高温，而受限于当时的冶金技术，即便是最精良的金属枪管，在这样的瞬时高温轮流冲击下，枪管会迅速变热，一般不间断发射200发以上，口径就会膨胀、射程变近，而射弹数超过400发，枪管温度将超过800℃，枪管壁会逐渐发红变软，弹头嵌入膛线时就会对膛线造成永久性损伤，此时如果继续强行发射，枪管就会扭曲变形甚至出现炸膛，导致整根枪管报废。马克沁想出了经典的解决办法，是给枪管加一个水冷罩。这样一来，只要水冷罩里面有水，枪管的温度就不会高于100℃。多余的热量会随水蒸气从导气槽中排除。后来，为了解决在高寒或沙漠地带作战的需要，人们又设计了与导气槽口相连的皮管，通过管子将水蒸气导入冷却水筒内，使冷却水得以循环使用。
哈奇开斯机枪
马克沁机枪发明出来后不久，欧洲又出现了另一种著名机枪——哈奇开斯机枪。不过，哈奇开斯机枪并不是哈奇开斯发明的。哈奇开斯只是发明这种机枪的公司的创始人，当1893年哈奇开斯机枪被研发出来的时候，创立公司的老板哈奇开斯已经去世好几年了。
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