Пневматические винтовки изготавливают в калибрах: .177, .20/5 мм, .22, .25, .357/9 мм, .45 и .50. Наиболее распространены четыре первых.

Калибр .177/4,5 мм появился в начале XX ст. в Англии. Сегодня он является единственным, международно признанным спортивным. Это отнюдь не означает, что калибр .177 более "точный", чем остальные. Его основное спортивное преимущество — меньший диаметр отверстий в мишенях, что облегчает подсчет очков в мишенях с малым диаметром полей. Напротив, при целевой стрельбе проблему составляет высокая начальная скорость легких (7,5-8,5 гран/0,48-0,55 г) пуль этого калибра. При начальной скорости свыше 1100 фут/сек (330 м/с) такая пуля проходит звуковой барьер "наоборот", когда скорость спадает, что увеличивает рассеивание. Проблему составляет и большое пробивное действие, о чем будет написано ниже. Поэтому, из мощных целевых винтовок желательно стрелять тяжелыми пулями с дозвуковой начальной скоростью.

Для охоты рекомендуются пули массой от 7,9 до 16,36 гран / 0,51-1,06 г, средняя масса охотничьих пуль — 9,75-10,5 гран/ 0,63-0,68 г. Относительно легкие и быстрые пули калибра .177 имеют наиболее отлогую траекторию. Так, при обычной в охотничьей практике пристрелке пневматического оружия на 12 ярдов (11 м) превышение траектории на дистанции 20 (18 м) ярдов составляет 1/2 дм, а спад на дистанции 40 (36 м) ярдов — 1/2 дм.

Калибр .20 был создан в 1947 г. в США, его считают компромиссом между калибрами .177 и .22. В Британии его считают более "дальнобойным" чем .22 и пригодным для отстрела вредителей. Масса пуль охотничьего предназначения — 10,96-12,81 гран/0,71-0,83 г.

Калибр .22 был создан в начале XX ст., и был наиболее популярным в США до конца 1960 гг. Истинный калибр ствола — .217-.218, в оружии калибра .22 под патрон кольцевого воспламенения — .222-.223. Калибр создавался как "охотничий", масса пуль — от 14,3 до 21,8 гран/0,93-1,41 г; его основное преимущество: относительно большая (около 20%) передача энергии цели.