在漢代時，毛筆進入了壹個新的發展階段。這壹時期，開創了在筆桿上刻字、鑲飾的裝潢工藝，比如甘肅武威磨嘴子東漢兩墓中各出土壹支刻有“白馬作”和“史虎作”的毛筆，都是當時毛筆技術進步的實物資料。漢代時還出現了專論毛筆制作的著述，比如東漢著名文學家蔡邕所著的《筆賦》，這是我國制筆史上的第壹部專著，對毛筆的選料、制作、功能等作了評述，結束了漢代以前無文字評述毛筆的歷史。與此同時，漢代還出現了“簪白筆”等特殊形式。
這支“白馬作”毛筆桿直徑0.6厘米，筆頭長1.6厘米，通長23.5厘米，正好是漢制長度單位的壹尺，與王充《論衡》所言“壹尺之筆”的長度吻合。“白馬作”筆桿竹制，中空，淺褐色，精細勻正。
“白馬作”筆桿中下部陰刻篆體“白馬作”3字，A法工秀整齊，反映了當時“物勒工名”的手工業管理制度。“白馬”是制作這支毛筆的工匠名。
“白馬作”毛筆筆桿嵌筆頭處略有收分，筆頭外覆黃褐色軟毛，筆芯及鋒用紫黑色硬毛，剛柔並濟，富有彈性，已經完全具備了古人對壹支好筆所要求的“尖、齊、圓、健”4個條件，這也就是古人常說的“筆之四德”。這支毛筆很適合在簡牘上書寫，其制作方式與湖北雲夢睡虎地出土的秦筆壹樣，桿前端中空以納筆頭，外紮絲後髹漆以加固，整體筆形已經與後來的毛筆沒有什麽差別，同時這支毛筆對漢代陰刻藝術也有很大影響。
在漢代，官員們常將未蘸過墨，或用後洗凈的毛筆尾端，橫插入發中或冠上，以便隨時取用，俗稱“簪白筆”，所以桿頂端通常被削細便於簪插。同時，祭祀者也常在頭上簪筆以表示恭敬。時間長了，這種習慣就變成壹種風度。
文吏們的這種風習，戰國時就已經存在。“白馬作”毛筆出土時的位置，正好在墓主人頭部左側，這也表明入殮時筆就簪在頭上，可以印證出漢代官員的“簪筆”習俗。
在漢代，著名發明家蔡倫改進紙張以後，當時制筆的方法，有的用兔毫和羊毛，有的再夾上人的頭發。可見，漢代制筆是硬、軟毫並用，也可謂是早期的兼毫毛筆了。
漢時，人們對於筆管質地、裝飾也漸漸重視起來，有的人還以金銀為飾，使毛筆更加美觀。同時，漢代隸書漸趨於成熟，碑版大字隸書的興盛，蔡倫發明造紙術及東漢造紙技術的發展，要求毛筆形制更大，表現力更加豐富，這些都對漢代毛筆發展有很大影響。
此外，漢代出現了專門贊美毛筆的文章，漢代文學家蔡邕在他所寫的《筆賦》中稱贊毛筆道：
惟其翰之所生，生於季冬之狡兔。
據文獻記載，朝廷月供有大筆。漢代古籍中記載：“尚書令、仆丞郎，月給赤管大筆壹雙。”紅管大筆具體多大不得而知。從出土的實物可知，漢代毛筆制作沿襲舊法，壹種是將筆頭裝入空腔，另壹種將筆桿頭部劈分為數片夾住筆頭。
人們在江蘇東漢古墓中出土了壹些毛筆，其中有壹枝毫長4.1厘米，竟有2厘米儲入管內。將筆毛的壹半納入腔中，這正是漢筆大料制小筆的特點。壹則由於技術的局限，因勢利用紫毫的特點；再則為了增加鋒尖的彈力，筆頭短，鋒穎自然比較突出，更富有彈性。
同樣在這處漢墓中，還出土了壹只長竹管做成筆套，整筆能套入筆套之中，這支毛筆的制作應該說是很精細的，筆毫浸入水中毛能自然張開，上下左右輕輕旋轉能自然張合壹致，尖齊圓健，均屬上乘。
兩支筆管均為木質，上下同粗，其中居延筆天然木質本色不加任何修飾，自然純真，光艷內含，手感舒適，久玩不膩，越用越光潔。這種短而粗的形制壹直影響到後來唐代，唐代著名的雞距筆可謂此種形制的極致典型。物極必反，至唐末短而粗的形制漸漸發生了轉變。還有，漢朝的毛筆逐漸重視筆管的質地，還用金銀鑲飾。
由此可見，漢代筆桿的造型和裝飾日趨考究，已經遠遠超過了實用價值，毛筆也成了精致工藝品和身份象征。這種工藝化傾向對後代影響頗為深遠，到後來達到登峰造極的地步。