Le marteau est utilisé ici dans un sens général pour couvrir la grande variété d’outils de frappe distingués par d’autres noms, tels que le pilon, le scarabée, le maillet, le marteau, le pilon, la masse et autres. Le plus connu des outils portant le nom de marteau est le type à griffes du charpentier, mais il en existe beaucoup d’autres, tels que les marteaux à riveter, les marteaux de chaudronnier, de maçon, de forgeron, les marteaux à bille et les marteaux croisés du machiniste, les marteaux à pierre (ou à écaillage), les marteaux de prospection et les marteaux d’amure. Chacun a une raison particulière pour sa forme. Une telle spécialisation était évidente sous les Romains, et un artisan du Moyen Âge écrivait en 1100 ce que les marteaux avaient un poids « grand, moyen et petit », d’autres variations de « long et mince » étant couplées à une variété de faces.
Puisque le pilon, ou pierre à marteau, a été le premier outil à être utilisé, il peut aussi avoir été le premier à être équipé d’un manche pour augmenter le coup. Même si certains artisans des métaux tendres préféraient encore la pierre à main, sans doute pour son meilleur « toucher », le manche était un énorme progrès technologique. Pourtant, il a créé un problème de taille qui persiste encore aujourd’hui : l’articulation entre le manche et la tête doit supporter des chocs de forte intensité, une situation encore plus compliquée avec la hache qu’avec le marteau car la hache peut être soumise à une torsion en se coinçant dans une coupe. La solution la plus satisfaisante pour les têtes métalliques est de créer un trou d’axe dans la tête de l’outil ; c’est une mauvaise solution pour un outil en pierre car elle affaiblit la tête, bien qu’elle ait été essayée, notamment dans les imitations en pierre des têtes de hache en bronze.
Dans le hfting du marteau, il est possible de distinguer les longs manches qui permettent de balancer les outils pour leur donner de la vitesse et les manches plus simples par lesquels un outil tel qu’un tamis de trottoir peut être pris pour être lâché. Un long manche, même s’il n’est pas nécessaire pour l’effet dynamique (comme dans le cas d’un outil utilisé uniquement pour des coups légers), rend l’outil plus facile à contrôler et réduit généralement la fatigue de l’opérateur.
La plus ancienne forme de marteau à manche, probablement le maillet de mineur de date néolithique, avait une tête de pierre conique ou ovoïde avec une rainure circonférentielle à mi-hauteur ; de nombreuses pierres striées de ce type ont été trouvées dans des mines de silex, de cuivre et de sel et ailleurs, bien que très peu de manches aient survécu. Une telle pierre pouvait être attachée à une courte section de jeune arbre, une branche se détachant en biais, des fibres ou des tendons tordus servant de liens. Avec une telle tête montée sur le côté, il est probable que la principale fonction du manche était de soulever et de guider la tête afin qu’elle puisse faire son travail en tombant simplement, la fixation étant trop faible pour supporter une grande partie du choc supplémentaire produit par le balancement de l’outil. Une meilleure résistance aux chocs pouvait être obtenue en pliant une longue branche flexible autour de la rainure de la pierre et en l’attachant avec des liens.
Les marteaux et les pilons d’un matériau autre que la pierre étaient largement utilisés ; essentiellement semblables à des massues, ils peuvent être appelés auto-manipulés. Les massues en bois dur pouvaient avoir une extrémité amincie pour être saisies, ou un outil ressemblant à un maillet pouvait être fabriqué à partir d’une courte section de rondin avec une branche saillante pour servir de manche. Des maillets similaires étaient fabriqués en perçant un court morceau de bois et en y adaptant un manche ; cela permettait également de frapper le bois à l’extrémité et rendait l’outil plus durable qu’une simple massue. Des bois de cervidés modifiés par la taille des dents sont connus au Paléolithique. Ces marteaux « doux » étaient utilisés pour frapper des burins en pierre afin d’éviter la destruction de l’outil le plus précieux. Ces outils, en particulier le maillet en bois, étaient également utilisés sur les burins métalliques, notamment par les tailleurs de pierre, car un coup très fort sur un outil léger n’enlève pas nécessairement plus de pierre qu’un coup modéré. Il existe de nombreuses preuves que des coins en os, en bois de cerf et en silex étaient utilisés pour fendre le bois ; ici, l’utilisation d’un marteau souple aurait été impérative.
Le marteau tel qu’il est le plus connu aujourd’hui – c’est-à-dire comme outil pour clouer, riveter et forger – est né à l’âge des métaux avec les inventions des clous, des rivets et des bijoux. Pour battre des morceaux de métal en bandes et en feuilles, il fallait des marteaux lourds et compacts à faces plates. Ceux-ci, sous une forme plus légère, étaient adaptés au rivetage et à l’enfoncement de clous et de chevilles en bois.
Au début, le hfting des marteaux métalliques suivait la tradition des outils en pierre. Le premier pas pour s’éloigner de l’arrimage a été de couler une douille à l’opposé de la tête dans laquelle l’extrémité courte d’un manche en bois en forme de L était insérée et soutenue par des arrimages. Un tel outil était nécessairement léger. C’est finalement à l’âge du fer que les Européens ont eu l’idée de percer un trou dans la tête pour y placer un manche. C’était plusieurs centaines d’années après qu’elle soit devenue une pratique courante chez les bronziers du Moyen-Orient. Le trou de manche, bien que posant des problèmes de fixation qui existent toujours, permettait de fabriquer des marteaux lourds – marteaux et traîneaux – pour forger le fer.
Le marteau à griffe familier qui peut tirer des clous pliés date de l’époque romaine sous une forme bien proportionnée, car les clous artisanaux coûteux de section carrée ou rectangulaire ne s’enfonçaient pas facilement. Outre le marteau à griffes, d’autres formes spéciales de la pointe – l’extrémité opposée à la face plate – ont été développées. Les formes hémisphériques, arrondies et cunéiformes aidaient le métallurgiste à étirer et à plier le métal ou le maçon à ébrécher ou à briser la pierre ou la brique. Un marteau particulièrement important était celui du limier ; équipé de deux têtes en forme de ciseau, il était utilisé pour marquer des pièces de fer plates (ébauches de limes) qui étaient ensuite durcies par chauffage et trempe.