Martillo se utiliza aquí en un sentido general para abarcar la gran variedad de herramientas de golpeo que se distinguen por otros nombres, como martillo, escarabajo, mazo, mazo, trineo y otros. La más conocida de las herramientas que reciben el nombre de martillo es la de garra de carpintero, pero hay muchas otras, como los martillos de remachar, de calderero, de albañil, de herrero, de maquinista, de bola y de cruz, de piedra (o de desprendimiento), de prospección y de tachuela. Cada uno tiene una razón particular para su forma. Tal especialización era evidente bajo los romanos, y un artesano de la Edad Media escribió en el año 1100 ce que los martillos tenían un peso «grande, mediano y pequeño», con otras variaciones de «largo y delgado» que se unían a una variedad de caras.
Dado que un martillo de bola, o de piedra, fue la primera herramienta que se utilizó, también puede haber sido el primero en estar equipado con un mango para aumentar el golpe. Aunque algunos artesanos de los metales blandos seguían prefiriendo la piedra de mano, presumiblemente por su mejor «tacto», el astil fue un enorme avance tecnológico. Sin embargo, creó un problema de grandes proporciones que aún persiste: la unión entre el mango y la cabeza debe soportar cargas de choque de gran intensidad, una situación aún más complicada con el hacha que con el martillo porque el hacha puede estar sometida a torsiones al quedar encajada en un corte. La solución más satisfactoria para las cabezas de metal es crear un orificio para el eje en la cabeza de la herramienta; es una solución pobre para una herramienta de piedra porque debilita la cabeza, aunque se intentó, especialmente en las imitaciones de piedra de las cabezas de hacha de bronce.
En el manejo de los martillos se puede distinguir entre los mangos largos que permiten balancear las herramientas para darles velocidad y aquellos mangos más sencillos por los que se puede coger una herramienta como un pisón para dejarla caer. Un mango largo, aunque no sea necesario para conseguir un efecto dinámico (como en el caso de una herramienta que sólo se utiliza para dar golpes ligeros), hace que la herramienta sea más fácil de controlar y, en general, reduce la fatiga del operario.
La forma más antigua de martillo con mango, probablemente la maza de minero del Neolítico, tenía una cabeza de piedra cónica u ovoide con una ranura circunferencial a media altura; se han encontrado muchas piedras con ranuras de este tipo en minas de sílex, cobre y sal y en otros lugares, aunque se han conservado muy pocos mangos. Una piedra de este tipo podía estar atada a una sección corta de árbol joven con una rama que salía en ángulo, con fibras retorcidas o tendones que servían de amarre. Es probable que la función principal del mango fuera levantar y guiar la cabeza para que pudiera hacer su trabajo simplemente dejándola caer, ya que el atado era demasiado débil para soportar la mayor parte del impacto producido por el balanceo de la herramienta. Se podía conseguir una mayor resistencia a los golpes doblando una rama larga y flexible alrededor de la ranura de la piedra y asegurándola con amarres.
Los martillos y percutores de materiales distintos a la piedra eran muy utilizados; esencialmente parecidos a una maza, pueden denominarse con mango propio. Los garrotes de madera dura podían tener un extremo adelgazado para poder agarrarlos, o se podía hacer una herramienta parecida a un mazo a partir de una sección corta de tronco con una rama sobresaliente que servía de mango. También se fabricaban mazos similares perforando un trozo corto de madera y colocándole un mango; de este modo se conseguía un golpe en el extremo y era más duradero que un simple garrote. Del Paleolítico se conocen astas modificadas mediante el recorte de las púas. Estos martillos «blandos» se utilizaban para golpear cinceles de piedra y evitar la destrucción de la herramienta más valiosa. Este tipo de herramientas, sobre todo el mazo de madera, se utilizaba también en los cinceles de metal, sobre todo por parte de los canteros, ya que un golpe muy fuerte en una herramienta ligera no elimina necesariamente más piedra que un golpe moderado. Hay muchas pruebas de que se utilizaban cuñas de hueso, asta y sílex para partir la madera; en este caso, el uso de un martillo blando habría sido imprescindible.
El martillo tal y como se conoce hoy en día -es decir, como herramienta para clavar, remachar y herir- se originó en la Edad de los Metales con la invención de los clavos, los remaches y la joyería. Para batir trozos de metal en tiras y láminas, se necesitaban martillos pesados y compactos con caras planas. Estos, más ligeros, eran adecuados para remachar y clavar clavos y clavijas de madera.
Al principio, el manejo de los martillos de metal seguía la tradición de las herramientas de piedra. El primer paso para dejar de lado el amarre se dio con la fundición de una cavidad opuesta a la cabeza en la que se encajaba el extremo corto de un mango de madera en forma de L y que además se sostenía con amarres. Esta herramienta era necesariamente ligera. Finalmente, la idea de perforar la cabeza con un agujero para el mango se les ocurrió a los europeos en la Edad de Hierro. Esto ocurrió varios cientos de años después de que se convirtiera en una práctica común entre los trabajadores del bronce de Oriente Medio. El orificio del asta, aunque planteaba problemas de sujeción que todavía existen, permitía fabricar martillos pesados -machos y trineos- para herrar el hierro.
El conocido martillo de garra que puede arrancar clavos doblados data de la época romana con una forma bien proporcionada, ya que los costosos clavos hechos a mano de sección cuadrada o rectangular no se clavaban con facilidad. Aparte del martillo de garra, se desarrollaron otras formas especiales de la muela -el extremo opuesto a la cara plana-. Las formas semiesféricas, de bordes redondeados y en forma de cuña ayudaban al metalista a estirar y doblar el metal o al albañil a picar o romper piedra o ladrillos. Un martillo especialmente importante era el del limador; equipado con dos cabezas en forma de cincel, se utilizaba para marcar piezas planas de hierro (piezas brutas de lima) que posteriormente se endurecían mediante calentamiento y enfriamiento.