El 7,62 × 51 mm OTAN es un cartucho para fusil desarrollado en los años 1950 y 1960 para ser el cartucho de arma larga estándar de los países de la OTAN. Las especificaciones del cartucho 7,62 × 51 mm NATO no son idénticas a la del .308 Winchester comercial (hay tres diferencias menores en las dimensiones internas), sin embargo sí es seguro intercambiarlos.
El cartucho 7,62x51mm NATO fue introducido para el servicio militar en fusiles y ametralladoras. Fue puesto en servicio en USA con el Fusil M14 y la ametralladora M60 a finales de los '50s. El FAL de FN se convirtió en el fusil de 7,62mm OTAN más popular en Europa y sirvió satisfactoriamente hasta principios de los '80s. El M14 fue reemplazado para el servicio en la infantería por el M16 en calibre 5,56 × 45 mm OTAN. Sin embargo, el M14 y muchas otras armas de fuego que usan el cartucho 7,62x51 permanecen en servicio, especialmente con los fusiles de francotirador y ametralladoras. El cartucho es usado por la infantería y en las ametralladoras montadas en vehículos, aeronaves y barcos.
El cartucho ofrece unas prestaciones balísticas similares en muchas armas al .30-06 al que reemplazó en el servicio en Estados Unidos. Aunque más corto, las cargas estándar ofrecen velocidades similares con pesos de bala similares. Pólvoras modernas permiten alcanzar la misma velocidad con una vaina de menor capacidad. Una vaina más pequeña require menos latón y permite hacer un cartucho completo más corto. Este cartucho más corto permite una reducción del tamaño de las armas que lo disparan, una reducción del retroceso y del desgaste de las piezas y además la capacidad del combatiente de llevar más cartuchos.