公元前201年，汉高祖刘邦在白登之围失利后，匈奴人经常性的侵犯汉朝边界。为了解决匈奴隐患被迫以和亲的方式来获取边界的稳定。汉宗室公主嫁于匈奴单于，并每年赠送匈奴衣食财物，约为兄弟以和亲。
经过汉文帝、汉景帝两代皇帝的修生养息，汉朝国立得以很大的发展。公元前133年，汉武帝为了从根本上解决匈奴隐患，发动了针对匈奴的大规模战争。耗费全国力量，汉武帝打造了一支精锐之师。正是凭借这支精锐之师，经过河西之战，漠北之战等一系列的大规模战，汉军击败汉匈。
在汉匈战争中流传着这样一个说法，在马下一个汉军士兵可以抵得过三个匈奴士兵的进攻。那么是什么得以让汉军士兵拥有一挑三的战斗力呢，正是基于手中利刃环首刀。环首刀以其环首得名，其笔直的刀背，细窄的刀身是其标志性的特征。
西汉时期百炼钢技术日益完善，这种先进的技术，很快便应用到兵器制造的领域。所谓百炼钢，就是在锻造的过程中反复的折叠，锻打，让铁转变为坚韧的钢材。再经过"淬火"，使刀刃更加锋利。"淬火"是将刀刃加热到某一高温，再用水、油或空气使其急速冷却，并让工件表面硬化。由于环首刀，只有单刃研磨时间要短于两面开刃的宝剑制作周期短，更适合大批量生产。单面开刃，刀背可以做得较厚，进而带来更为优秀的劈砍性了。
环首刀开锋角度非常小，非常利于劈砍想皮甲这样防具，这种设计就是针对匈奴人广泛装备的皮甲。匈奴人能够冶铁，但不能制钢，所以导致他们的兵器尺寸短小。通常是在四十到一百公分，环首刀通常在一米甚至一米以上。在冷兵器中一寸长则一寸强，这也恰恰说明了汉军战斗力强于匈奴的原因之一。
环首的出现应该是出于实用和美学的双重原因，既可以起到平衡配重效果、又可连绳套挂手稳定握持、还能坠挂饰物和刀穗。环首刀最初是作为骑兵的劈砍武器来取代原本的汉剑。汉剑由于双面开刃而不利于马上作战、不利于劈砍、易折断，这在对匈奴骑兵的近身战斗中非常不利。而环首刀单面开刃、厚脊，在当时而言是最利于砍杀的兵器，对于骑兵来说，环首刀适合单手劈砍，在马镫没对出现的汉朝，有相当大的优势。再者以马的冲击力，士兵在马背上只要握好刀，将环首上的绳子缠绕在手上，即使不用太大力也可以对敌人进行有力的杀伤，而且也能保证刀不会应为较强的冲击力而掉落。再加上强弩铁戟的长短程配合，大大加强了汉骑兵的攻击力。
公园90年稽落山，东汉名将窦宪与北匈奴单于展开了殊死决战。一直以来，匈奴部队凭借精湛骑术何犀利弓箭几乎占尽了优势。而在汉军奇兵的步步紧逼下匈奴骑兵被迫在胜负不明的情况下与汉军展开了殊死的肉搏。在最后较量中汉军骑兵亮出了一种加长版的环首刀，将匈奴打的落花流水。
汉军出塞五千里在金微山历经厮杀。汉军这一仗，斩杀匈奴五千多人。匈奴单于逃走，自此彻底解决了匈奴之患。而残余的北匈奴则西迁到了欧洲，经过两百年的时间，将那里搅得天翻地覆，最终导致罗马帝国的覆灭。
环首刀在西汉开始投入使用，随后彻底取代了剑在冷兵器时代的主战地位。环首、窄身、长刃，直背，这些标志性的特征，在中国古兵器最灿烂辉煌的1000多年时间里扮演主角。环首刀是一种具有划时代意义的主战兵器，甚至有后世学者认为，在汉朝击败匈奴的长期战争中环首刀起到了极为重要的作用。