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 결국 일본군은 6.5mm 탄 대신 살상력이 높은 7.7mm 탄을 사용하는 99식 소총을 개발했다. 99식 소총은 수제로 제작했던 38식 소총 가운데 우수한 것을 선별, 2.5배율 망원 조준경을 장착하고 경량 개머리판과 모노포드(단각대)를 장착한 모델이다. 99식은 대구경으로 위력이 높아졌을 뿐만 아니라, 수제를 탈피해 파손된 부품을 교체할 수 있도록 부품을 규격화한 덕분에 부품의 호환성이 크게 향상됐다.
 99식 소총은 일본과 만주, 인천 등지의 병기공창에서 약 250만 정이 생산돼 38식 보병소총에 이어 일본 소총 생산 2위를 기록했다. 99식 소총은 독일의 Kar 98, 소련군의 무신나강 M1891/30, 미군의 스프링필드 M1903 소총, 영국의 리 엔필드 등과 호각일 정도의 성능을 지닌 것으로 평가됐다.
 1937년부터 생산해, 1941년부터 38식 소총을 전면 대체하려던 계획은 전선의 물자와 무기부족 등으로 차질을 빚으면서 두 총은 전선에서 혼용됐다. 태평양전쟁에서 99식 저격소총은 미군들을 가끔 곤경에 빠뜨렸다. 일본군 저격수가 99저격 소총으로 미군 지휘관들을 저격했던 것이다.
 그러나 99저격 소총은 38식 소총과 같이 1발씩 장전해야 하는 수동식(볼트액션식)이라는 치명적 약점을 갖고 있었다. 99식 소총은 대평원에서 소련 코사크 기병대와의 대결을 상정해 설계했기 때문에 자동연사 능력이 있는 돌격용 소총에는 무력했다. 따라서 근접전에서 8발 장전 반자동 M1 개런드 소총으로 무장한 미군에게는 당해낼 재간이 없었던 것이다.

99식 소총은 수제로 제작했던 38식 소총 가운데 우수한 것을 선별, 2.5배율 망원 조준경을 장착하고 경량 개머리판과 모노포드(단각대)를 장착한 모델이다. 99식은 대구경으로 위력이 높아졌을 뿐만 아니라, 수제를 탈피해 파손된 부품을 교체할 수 있도록 부품을 규격화한 덕분에 부품의 호환성이 크게 향상됐다.