帝国陸軍が手榴弾を実戦で使用し始めたのは日露戦争のころとされていますが、このころは日露双方とも砲弾やその薬莢等を改造したものが使用されました。
　帝国陸軍では、その後、日露戦争での戦訓を得て明治四十年三月に手榴弾が制式化されます。
　この手榴弾は数度の改良が行なわれますが、この間に手榴弾の用法や機構上の改善が行なわれ、十年式手榴弾の制式化（大正十年）となります。
　この十年式は後年の手榴弾と同じく多用途に使用できる信管を持ち、投擲の他に地雷代わりや擲弾筒での射出等も可能な手榴弾でしたが、装薬室と弾体底部の結合が不完全だと擲弾筒での射出時に暴発する可能性がありました。
　この推進用の装薬室は弾体底部にねじ込み式で取り付けられていますが、この装薬室を取り外すと弾体底部には穴が開いており、弾体の炸薬は紙一枚でふさがれている状態でした。
　そのため、この装薬室のねじ込みが緩んでいると擲弾筒での発射の際の発射炎がこのネジ山の隙間から弾体内部の炸薬に引火し、擲弾筒内での筒内爆発を引き起こす危険性がありました。

　そこで、この十年式手榴弾の改良型として紀元２５９１年（昭和六年　西暦１９３１年）に制式化されたものが九一式手榴弾です。
　外見上は十年式手榴弾と同じく、擲弾筒での使用も考慮した推進用の装薬室が弾体底部にあり、十年式擲弾筒や八九式擲弾筒での使用も可能となっています。
　信管は遅延時間七〜八秒の遅延信管で、不用意に雷管を叩かぬように信管上部の撃針の覆いと共に安全ピンで固定されています。
　撃発動作は、安全ピンを引き抜いた後、信管上部を硬い物に打ち付けることで信管筒内の撃針が雷管を押打して作動、７−８秒で信管下部の起爆剤に着火し弾体内の炸薬の炸裂となりました。
　この遅延時間７−８秒は現在の手榴弾と比べると長めに感じますが、これは擲弾筒での射出が考慮されていたためで、通常投擲時は、投げ返しを防ぐために投擲距離に応じて着火より数秒してから投擲を行ないました。
　なお、擲弾筒や擲弾機での射出時は、発射時の慣性で雷管が押打されるため、ピンを抜いた後に信管を押打する必要はありません。