在馬克沁發(fā)明利用后坐力完成自動循環(huán)的連發(fā)武器之前，那些企圖加快武器射速的方法都是利用機械外力，其中比較成功的要數(shù)美國南北戰(zhàn)爭時期加特林博士發(fā)明的加特林機槍。

在1862年，理查德·J·加特林發(fā)明了一種利用手搖曲柄、多槍管、機械自動裝填的速射武器，被命名為“加特林機槍”（也有音譯為“格林式機槍”）。在馬克沁發(fā)明利用火藥后坐力完成自動循環(huán)的內(nèi)能源機槍之前，“加特林機槍”是比較成功的連發(fā)武器。這種機槍通常由6至10根槍管“捆”成一圈，當射手搖動曲柄時，這一圈的槍管便旋轉(zhuǎn)起來，并裝填入槍彈發(fā)射，其射速在每分鐘可超過200發(fā)——現(xiàn)在看起來很慢，但在單發(fā)步槍的時候這已經(jīng)是了不起的成就了。而加特林博士發(fā)明的這種轉(zhuǎn)管機槍的原理也被命名為加特林原理。

但當1890年馬克沁機槍出現(xiàn)后，這種笨重、難操作的武器馬上就顯得落伍，當時加特林嘗試過通過電動機來提高射速和讓射手更省力，但由于槍的重量太大，而且當時的觀念認為每分鐘超過3,000發(fā)的高射速完全是沒有必要的，所以隨著內(nèi)能源自動武器的技術(shù)越來越成熟，加特林機槍便漸漸被人們所遺忘。

在1940年代后期，由于噴氣式發(fā)動機的出現(xiàn)，使戰(zhàn)斗機的速度越來越高，因此在空中纏斗中飛行員射擊的機會也變得更少，瞄準射擊的機會稍縱即逝，而傳統(tǒng)的機槍則因為射速太慢而無法在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生足夠的射彈數(shù)。為了增加飛行員在近距空中纏斗中的勝算，美國空軍啟動了“火神計劃”（Vulcan，常常音譯為“武耳堪”或“伏爾康”，是古羅馬神話中司鍛冶之神，也是火神），由通用電氣公司為美國空軍研制一種超級射速的自動武器。

馬克沁發(fā)明的內(nèi)能源自動原理是通過自動機往復(fù)運動，依次進行裝填、射擊、拋殼的動作；而“加特林原理”是同一時間在不同的槍管上分別進行著裝填、擊發(fā)和拋殼的動作，因此讓射速提高的空間更大。

1946年6月，通用電氣公司（GE）承包了火神計劃后，研究小組在加特林機槍的原有設(shè)計上增加一個電動機，結(jié)果初期試驗時就已經(jīng)把射速提高到約4,000發(fā)/分。經(jīng)過進一步的研制和改進，GE公司研制出這種高射速航炮的第一個原型是在1949年開始內(nèi)部測試的T45型，也被稱為“火神A型”（Model A Vulcan），這個原型雖然是發(fā)射.60英寸口徑彈藥，但6根槍管這個基本設(shè)計就已經(jīng)確定下來，T45在最初的測試中理論射速達到2,500發(fā)/分，GE公司先后造了10具T45，在每次的改進和完善中，最后的T45原型的射速可達到6,000發(fā)/分。通用電氣在1950年把這10具T45原型都交付給軍方進行評估，其中一些原型被安裝到F-94戰(zhàn)斗機上進行飛行中的射擊試驗。

第二個原型是1952年研制的C型（Model C Vulcan）的T171E1，第一具T171E1型為20mm口徑，同樣是6根槍管，理論射速達到4,000發(fā)/分，而且重量只有365磅（約165公斤），相比之下，.60口徑的T45的重量卻有426磅（約193公斤）。從1953年至1955年間，GE公司一共做了33支T171E1進行測試，這些原型各有不同，口徑有.60、20mm和27mm等多種，而槍管數(shù)量也不相同，這些測試原型共發(fā)射了超過70萬發(fā)炮彈，其中射速最高的更是達到9,000發(fā)/分。

經(jīng)過測試后，美國軍方選定了6根槍管20mm口徑的設(shè)計方案。在確定這個方案后，最后一個原型是被稱為D型（Model D Vulcan）的T171E2，重量已經(jīng)降低到262磅（約119公斤），而槍的部件也從T171E1型的576個減少至448個，理論射速已經(jīng)被確定6,000發(fā)/分。從1954年12月至1955年10月，一共在92支T171E2原型上進行了16項測試內(nèi)容，共發(fā)射超過20萬發(fā)炮彈。

1956年12月，T171E3的設(shè)計完成，到1957年8月共50支原型，經(jīng)過試驗后，在1957年12月，美國陸軍和美國空軍一起把T171E3正式定型為M61。在1964年，GE公司又改進出采用無鏈供彈系統(tǒng)的M61A1，在F-105D上試射成功后開始擴大生產(chǎn)。到1974年4月時，GE公司向軍方交付了約1萬具20mm“火神”機炮，到1981年12月，這個數(shù)字增至1萬5千具。