公元前201年，漢高祖劉邦在白登之圍失利後，匈奴人經常性的侵犯漢朝邊界。為了解決匈奴隱患被迫以和親的方式來獲取邊界的穩定。漢宗室公主嫁於匈奴單于，並每年贈送匈奴衣食財物，約為兄弟以和親。
經過漢文帝、漢景帝兩代皇帝的修生養息，漢朝國立得以很大的發展。公元前133年，漢武帝為了從根本上解決匈奴隱患，發動了針對匈奴的大規模戰爭。耗費全國力量，漢武帝打造了一支精銳之師。正是憑藉這支精銳之師，經過河西之戰，漠北之戰等一系列的大規模戰，漢軍擊敗漢匈。
在漢匈戰爭中流傳著這樣一個說法，在馬下一個漢軍士兵可以抵得過三個匈奴士兵的進攻。那麼是什麼得以讓漢軍士兵擁有一挑三的戰鬥力呢，正是基於手中利刃環首刀。環首刀以其環首得名，其筆直的刀背，細窄的刀身是其標誌性的特徵。
西漢時期百鍊鋼技術日益完善，這種先進的技術，很快便應用到兵器製造的領域。所謂百鍊鋼，就是在鍛造的過程中反覆的摺疊，鍛打，讓鐵轉變為堅韌的鋼材。再經過“淬火”，使刀刃更加鋒利。“淬火”是將刀刃加熱到某一高溫，再用水、油或空氣使其急速冷卻，並讓工件表面硬化。由於環首刀，只有單刃研磨時間要短於兩面開刃的寶劍製作週期短，更適合大批次生產。單面開刃，刀背可以做得較厚，進而帶來更為優秀的劈砍性了。
環首刀開鋒角度非常小，非常利於劈砍想皮甲這樣防具，這種設計就是針對匈奴人廣泛裝備的皮甲。匈奴人能夠冶鐵，但不能制鋼，所以導致他們的兵器尺寸短小。通常是在四十到一百公分，環首刀通常在一米甚至一米以上。在冷兵器中一寸長則一寸強，這也恰恰說明了漢軍戰鬥力強於匈奴的原因之一。
環首的出現應該是出於實用和美學的雙重原因，既可以起到平衡配重效果、又可連繩套掛手穩定握持、還能墜掛飾物和刀穗。環首刀最初是作為騎兵的劈砍武器來取代原本的漢劍。漢劍由於雙面開刃而不利於馬上作戰、不利於劈砍、易折斷，這在對匈奴騎兵的近身戰鬥中非常不利。而環首刀單面開刃、厚脊，在當時而言是最利於砍殺的兵器，對於騎兵來說，環首刀適合單手劈砍，在馬鐙沒對出現的漢朝，有相當大的優勢。再者以馬的衝擊力，士兵在馬背上只要握好刀，將環首上的繩子纏繞在手上，即使不用太大力也可以對敵人進行有力的殺傷，而且也能保證刀不會應為較強的衝擊力而掉落。再加上強弩鐵戟的長短程配合，大大加強了漢騎兵的攻擊力。
公園90年稽落山，東漢名將竇憲與北匈奴單于展開了殊死決戰。一直以來，匈奴部隊憑藉精湛騎術何犀利弓箭幾乎佔盡了優勢。而在漢軍奇兵的步步緊逼下匈奴騎兵被迫在勝負不明的情況下與漢軍展開了殊死的肉搏。在最後較量中漢軍騎兵亮出了一種加長版的環首刀，將匈奴打的落花流水。
漢軍出塞五千裡在金微山歷經廝殺。漢軍這一仗，斬殺匈奴五千多人。匈奴單于逃走，自此徹底解決了匈奴之患。而殘餘的北匈奴則西遷到了歐洲，經過兩百年的時間，將那裡攪得天翻地覆，最終導致羅馬帝國的覆滅。
環首刀在西漢開始投入使用，隨後徹底取代了劍在冷兵器時代的主戰地位。環首、窄身、長刃，直背，這些標誌性的特徵，在中國古兵器最燦爛輝煌的1000多年時間裡扮演主角。環首刀是一種具有劃時代意義的主戰兵器，甚至有後世學者認為，在漢朝擊敗匈奴的長期戰爭中環首刀起到了極為重要的作用。
