Название "трехлинейка" получила во времена императорской России из-за того, что калибр измеряли в линиях (0,1 дюйма), и таковых у винтовки было три (7,62 мм). В России до революции было три вида таких винтовок, казачья, пехотная и драгунская. Различия были в длине и отсутствии штыка у винтовки казаков. В основном оснащенные игольчатыми штыками, которые часто ломались при рукопашной стычке, редко встречались клинковые. Имелся пятизарядный срединный магазин, кроме снайперских винтовок.
Первое крещение Андижанским боем показало преимущество трехлинейки, истребив конницу врага практически под ноль. Со временем ее оснастили накладкой сверху, во избежание ожогов рук при долговременной стрельбе.
Изначально стрельба предполагалась максимум на 2700 шагов, но во времена Русско-японской войны, были примеры стрельбы более чем на два километра с потерями со стороны врага. До первой мировой, пехота таки стреляла стенка на стенку, используя преимущество пятизарядного магазина.
К 1910 году был изменен прицел, ввиду появления пуль с заостренным наконечником. Заводы, Ижевский и Тульский, производили в основном драгунские винтовки, а с 1923 года только их, они были также и французского изготовления.
С началом Первой мировой войны и революции, в Американские предприятия поступали заказы более чем на два миллиона винтовок Мосина, а сколько их было сделано точно не известно. В Красной армии остались трехлинейки только драгунского образца. С 1930 года была проведена небольшая модернизация и прицельная рамка стала измеряться в метрах, а не шагах. Через пять лет коробка ствола стала окончательно округлой. Затрудненное снятие с предохранителя стало ее неисправленным минусом. К 1938 году производство осталось только в Ижевске. С 1941 по 1944 годы было произведено от 11 до 13 миллионов винтовок.
Снайперская Мосинка в Красной армии появилась в 1931 году. Ствол был более высокого качества, так же был установлен прицел с оптической линзой и изогнутый затвор, из-за чего приходилось заряжать после каждого выстрела. Были попытки установки глушителя, которые не увенчались успехом потому, как дальность точности упала в несколько раз.
Изначально винтовка была без названия потому, что при подаче документов Императору было указано два имени, оружейника Нагана и капитана Мосина. Сегодняшнее названия она получила только в 1920 году, к тому времени Мосин скончался не дожив 18 лет до полного закрепления за собой знаменитой трехлинейки.