漢代毛筆，較秦代又有進步和發展。漢筆有較多實物發現，1975年在湖北省江陵縣鳳凰山西漢初期的168號墓中出土一支毛筆，筆桿為竹質，長24.8厘米，細端徑0.3厘米，粗端徑0.5厘米，筆頭栽在粗端。筆毛已朽，出土時筆裝在竹筆套內，筆套用細竹管製成，中部鏤空8厘米。在同址167號墓中也出土毛筆一支，與168號墓出土的毛筆基本相同。
上述兩支漢初毛筆，筆桿都比戰國晚期和秦代的毛筆為長，筆頭直徑也稍大。因筆毛已朽，筆頭長度不能確定，但根據直徑推測，筆頭不會比秦代筆頭短。隸書自漢代起業已成熟，盛勢空前。漢隸字體較大，波磔〔zhe哲〕增粗，字形弛張流放。為適合這種字體書寫，筆桿長度、筆頭直徑及長度也隨之有了增加。
1930年在今內蒙古自治區額濟納河(弱水)地區，漢代居延烽燧遺址(漢時稱居延澤)，發現一支西漢毛筆，這就是著名的「漢居延筆」。筆桿木質，整支筆桿劈為四爿〔pan盤〕，合成圓桿，筆頭被夾入末端，外纏以細枲〔xi洗，一種麻〕，表面塗漆固定，筆桿頂端用木帽束縛。筆桿長20.9厘米，筆頭長1.4厘米，徑0.6厘米。這種結構，可在筆頭用廢后，拆開筆桿更換筆頭。這就是古人所說的「退筆」。
歷史上有退筆冢〔zhong腫〕的故事。相傳在陳、隋時，山陰(今浙江省紹興市)永欣寺僧人智永(「書聖」王羲之的七世孫)練字異常勤奮，「積年臨書《千字文》，得800本，……所退筆頭置之大竹簏〔lu鹿〕，簏受一石〔dan旦〕余，而五簏皆滿，取而瘞〔yi益〕之，號退筆冢」(《書法正傳》)。這也說明，直到隋代仍有可更換筆頭的毛筆在使用與流行。
隨著社會各方面的發展，漢代制筆業也有了很大的發展，出現專門制筆的工匠，可能還有制筆作坊，以及負責監管制筆的官吏。1972年在甘肅省武威市磨咀子49號漢墓出土一支毛筆，桿穎均完整。桿長21.9厘米，徑0.6厘米，筆頭長1.6厘米，外覆黃褐色狼毫，筆尖為紫色。筆桿竹質，端直均勻，頂端削尖，嵌筆頭段稍內收，在0.8厘米長度上扎纏絲線及塗漆。值得注意的是，在筆桿中部有陰刻隸書「白馬作」三字。又在同址2號墓，也出土毛筆一支，筆桿竹質，長20.9厘米，上尖下圓，末端外徑0.7厘米，筆腔徑0.6厘米，嵌筆頭段也扎纏絲線和塗漆。這支筆桿上有陰刻隸書「史虎作」三字。從兩支筆桿上的刻字推測，「白馬」、「史虎」可能是制筆工匠的名字。
漢代應劭在《漢官儀》上說：「尚書令、仆、丞、郎，月賜赤管大筆一雙，篆題曰：『北工作楷』」(一作「北宮工作」)。再有《西京雜記》(書雖實為晉代葛洪著，但內容多為西漢逸聞佚事)上說：「漢制天子筆，……毛皆以秋兔之毫，官師路扈為之。」從「皆」字看，是批量製作，並有官吏監管製造。由這兩則記敘，聯繫到上述出土實物，可以推知，漢代制筆業已較發達，毛筆已有較大量的生產。
有一則故事也可從側面反映上述情況。《淮南子》說：「倉頡作書，鬼夜哭。」高誘注以為「鬼或作兔，兔恐見取毫作筆，害及其軀，故夜哭」。認為是把「兔」字誤寫成「鬼」字了，生活在漢代的高誘所以有如此的注釋，也反映了當時大量取兔毛制筆的事實，致使漢兔「夜哭」了。
漢代制筆業的發展，也表現在制筆技術的改進與提高上。從甘肅省武威市出土毛筆看，筆頭外覆狼毫披毛，筆心及鋒(筆柱)由黑紫色毛所制，經認定，是兔箭毛。說明此時製作毛筆，已經注意利用不同毛類特性，選用剛勁銳細的兔箭毛做筆柱，而用較軟、彈性稍遜的狼毫覆於外層。這樣制出的筆，因為有筆柱，書寫時不分綹〔liu柳〕，不開岔，又可增大儲墨量。這就是現在所謂的「披柱法」。「披柱法」的發明，是毛筆製造工藝的重大改進，流傳至今，仍然是我國毛筆製作的主要方法，現在我國生產的毛筆，大部分採用「披柱法」製作。
漢代制筆技術的改進提高，還表現在對筆的造型與裝飾的追求上。《文房四譜》載有西晉哲學家、文學家傅元(即傅玄)所說：「漢末一筆之柙〔xia匣〕，雕以黃金，飾以和璧，綴以隋珠，文以翡翠，非文犀之楨，必象齒之管，豐狐之柱，秋兔之翰，用之者必被珠綉之衣，踐雕玉之履。」由此可看出，當時製作的精品筆具是如何華貴，何等考究。
漢代制筆業的發達，與社會需要和書法的發展直接相關。漢代曾規定八體(即大篆、小篆、刻符、蟲書、摹印、署書、殳〔shu書〕書、隸書)為學童應試的內容。當時有諺語說：「何以禮儀為，史書而士宦。」漢代稱隸書為「史書」。就是說，只要字寫得好，就是知禮儀，就可為官，為宦。由於社會生活中對書寫的需求日增，便產生了簡便易寫的「隸書」，又產生了「漢隸之捷」的「草書」。(章草與今草)，以後又出現正楷與行書。漢代可謂諸體已臻完備。多種字體的書寫，特別是在其書法藝術上的要求，自然推動了毛筆的改進與發展。
漢代書法藝術繁榮，湧現眾多書法家，著名的如曹喜、杜度、崔瑗、張藝、蔡邕等人。其中蔡邕在篆、隸上都很有成就，尤以隸書造詣最深，最有名望。他曾以「八分書丹於碑」。前面說了，著名的《熹平石經》就是主要由他先書而後鐫刻的。正是「象齒之管」「秋兔之翰」，使這些書法家得以施展他們的才藝。
總之，無論是漢代社會「以書取人」的風氣，或是日常實用需要，或是書法藝術蓬勃發展的需求，都對制筆業在數量上與質量上提出了更高的要求，從而也就促進了制筆技術的進步與生產規模的擴大。
漢代以後，隨著制筆業的發展，毛筆的製作已逐步趨於精良、完善，製作方法也日趨定型。自三國時代以後，制筆方法逐漸總結出來，《筆方》與《筆經》先後問世。《筆方》首見於北魏賈思勰〔xie協〕所著《齊民要術》一書，書中介紹了三國魏京兆(今陝西省西安市)韋誕的《筆方》。據《三國志》記載，韋誕字仲將，曾任武都太守，善辭令，尤工書法。魏朝寶器題銘，皆誕所書，又善制筆與墨。據《齊民要術》介紹，《筆方》大致內容是，制筆先要用鐵梳梳理兔毫和羊青毛(青羊即山羊，亦稱斑羚)，把不整齊不清潔的去掉，使其不彎不雜。梳好後各自分開，都用梳背用力拍整齊，毫尖和其上部都排扁，使之極均勻，極平整，「衣」排上羊青毛。然後將羊青毛編到兔毫頭下二分左右，再合起來，排扁，捲起，卷到極圓。然後，用力壓低，使齊整的羊青毛放在中央，叫做「筆柱」(也叫「墨池」、「承墨」)。又用兔毫青裹在羊青毛外，像做筆柱的方法，使中心齊，也使它平整均勻。用力壓低，栽進筆管里。又說，寧可讓長毛深深栽入筆管，筆寧可小不要大。這就是作筆的基本要點。
《筆方》所介紹的制筆方法，又稱「韋誕法」，前面提到的漢代「白馬作」和「史虎作」筆，可能就是按「韋誕法」製造的。
在傳為王羲之所寫的《筆經》上，介紹有另一種方法。大意說，選用北方趙國的兔毫，「惟有趙國毫中用」。因為那裡的平原無雜草，只有細草，這樣「兔肥而毫長可用」，並提出做筆須用秋兔，在仲秋取毫，因為八月寒暑調和，毫毛好用。秋兔夾脊上有兩行毛最好。選取毫毛後，用紙裹好，浸泡以石灰汁，在小火上煮，讓其小開微沸，以石灰之鹼性去其油膩脂肪，成為現在所說的「熟毫」。然後「先用人發杪〔miao秒〕數十莖，雜青羊毛並兔毳〔cui 脆〕，裁令齊平，以麻紙裹柱，根令凈。次取上毫薄薄布柱上，令柱不見」。意思是用人發數十根，攙雜青羊毛及兔毛，修整平齊後，以麻紙(麻紙遇水不膨脹)裹成柱狀，在柱的表面包覆上一層薄薄的好毫毛，然後安裝。安裝時，要精心地去掉倒毛。又說筆鋒應為九分長，筆管應為兩握長，管形要圓正。筆製成後還要長時間汽蒸，然後用繩穿筆管，懸吊於水器上，經過一夜方可使用。
由以上介紹，我們了解到，《筆方》、《筆經》分別記述了那時兩種制筆方法。前者為分毫，有心，不裹紙；後者為雜毫，無心，裹麻紙。兩書同為重要的古代制筆指南。
這段時期也出現了許多讚美毛筆和制筆的詩賦。如前所引西晉成公綏的《棄故筆賦》說：「采秋毫之穎芒，加膠漆之綢繆，結三束而五重，建犀角之元管，屬象齒於纖鋒。」西晉傅玄作《筆賦》，對筆描述道：「簡修毫之奇兔，選珍皮之上翰，……嘉竹挺翠，彤管含丹……班匠竭巧，良工逞術。纏以素枲，納以玄漆……柔不絲屈，剛不玉折。鋒鍔淋漓，芒跱〔zhi志〕針列。」大意都是說，制筆要選上好的毫料，優質的筆管，經良工巧制而成。筆毫剛柔適度，筆鋒健利，如芒如針。他們還稱頌筆作為書寫工具對人類社會的巨大功用與意義。東晉文學家、訓詁學家郭璞在《筆贊》上說：「上古結繩，易以書契。經緯天地，錯綜群藝。日用不知，功蓋萬世。」上面提到的