加特林本来是一个医生，反倒一生致力于工程学。1861年美国内战（南北战争）打响，加特林在医院看到后送的死伤官兵真是太多了，除了战场上的死伤外，很多士兵还死于疾病和营养不良。加特林认为要是能减少士兵的数量就能拯救数以千计的生命。加特林希望能发明一种枪，依靠凶猛的火力，一支枪能顶很多支步枪，让一个士兵拥有很多士兵的战斗力（他的目标是一个士兵顶上一个连），从而减少战场上士兵的人数，以达到减少战争伤亡的目的。后来他终于发明了这种机枪。
1861年夏天，加特林开始设计构思转管机枪，当年年底就完成了机枪模型，并于次年进行了验证。1862年11月4日，加特林获得转管机枪的专利，除包括1862年加特林机枪模型的技术说明外，还包括了两点转管机枪所共有的设计特点声明：一个提供锁膛的内有击针的圆柱旋转体，与枪管一起旋转；每根枪管都有独立的击针。这使得以后所有与加特林机枪相似的设计都不能再获得专利。
1862型加特林转管机枪有两种不同结构。第一种使用的是独立的钢制弹膛（弹膛与枪管分离），它的尾部封闭并装有撞击火帽。射手通过摇动曲柄带动沿圆周均匀排列的枪管旋转，装满弹药的弹膛从供弹料斗中进入到每根枪管后面的闭锁槽中。当枪管转到某个特定位置时，击针将弹药击发。而枪管转动到另一位置时，射击后的弹膛退出机枪。弹膛可以重复使用，枪管旋转一周可完成6发弹药的装填、击发和退弹，每分钟达到了200发的射速，但是存在火药燃气泄露等缺点，这主要是因为当是流行使用最多的是纸壳枪弹，而金属弹壳尚未普及[1] 。为解决这一难题，加特林使用了当时开发的独立金属弹壳弹药。这种弹药结构被后来所有机枪的设计者沿用。另一种结构使用的是0.58英寸口径的铜质弹壳边缘发火式弹药。在克服如何使独立的弹膛与枪膛同轴这一难题上，加特林使用了锥形枪膛，枪膛后部直径更大，使得弹丸进入枪管更加容易。于是在19世纪末期，它成为了欧洲各国控制并扩张殖民地的重要武器；经过改进后的加特林机枪射速最高曾达到每分钟1200发，这在1882年是个惊人的数字。但它也存在一个问题：它的最大弱点是射手在战场上由于敌军冲锋过程中与自己的距离不断拉近导致情绪激动并杀红了眼不能控制自己，会发疯似得把手柄转动的越来越快，造成机枪过热卡壳或炸膛。,
