В середине 80-х годов XIX века Хирам Максим, наряду с образцом, имеющим подвижный ствол, проверяет своеобразную схему винтовки, автоматизм работы которой основан на использовании энергии отдачи всего оружия. В прикладе винтовки смонтирован специальный рычаг, упирающийся в плечо стрелка. После каждого выстрела он утапливается внутрь приклада и, взаимодействуя с рычагом затвора, открывает его. Возвращение в исходное положение происходит под действием пружины. Как и при подвижном стволе, опыт не дал положительных результатов.
Кроме системы Максима оружейная история знает и другие опытные образцы автоматических винтовок с подвижным стволом, в том числе и такие (системы Браунинга, Манлихера и др.), в которых ствол при выстреле откатывается назад на величину 8-10 мм вместе со ствольной коробкой и сцепленным с ним затвором, после чего происходит отпирание ствола и возврат его в исходное положение.
У австро-венгерского конструктора Манлихера был вариант винтовки со свободным стволом, двигающимся при выстреле вперед в особом кожухе под действием силы врезания пули в нарезы до полного обнажения гильзы для ее экстрактирования и производства перезаряжания. Винтовка была не полного автоматического действия, взведение курка требовалось делать вручную. Использовать работу газов, отводимых из ствола через боковые отверстия, для автоматического перезаряжания впервые предложили братья Клер во Франции.
В 1886 году в Англии оружейный изобретатель Джозеф Куртис впервые разрабатывает образец автоматической винтовки, построенный на принципе отвода газов.
Десятизарядная автоматическая винтовка мексиканского генерала Мондрагона образца 1908 года с отводом пороховых газов калибра 7 мм была первым образцом, выдержавшим все испытания. Принятие на вооружение в 1907 году не состоялось в связи с затруднениями при постановке ее на производство.
Но все же после доработки в небольших количествах она использовалась в мексиканской армии, а в 1915 году и немецкими авиаторами. Из других образцов положительные результаты получены только по винтовке Винчестера образца 1882 года с неподвижным стволом и с несцепленным затвором (применявшейся первоначально как охотничье ружье), которая после внесения значительных усовершенствований принята для использования в авиации.
Разработка автоматических винтовок, в полной мере удовлетворяющих требованиям армии, в иностранных государствах на рубеже двух веков приняла затяжной характер.
В конце XIX века разработкам автоматической винтовки положено творческое начало и нициативными изобретателями России.
В 1887 году лесничий Владимирской губернии Д.А. Рудницкий обратился в Артиллерийский комитет ГАУ с предложением о переделке 10,67-мм магазинной винтовки системы Бердана образца 1870 года в автоматическую за счет использования силы «пороховой отдачи» оружия.
Были еще проекты Глинского, Голубовского, Валицкого, Двоеглазова, Привалова и других отечественных изобретателей-самородков, но, не найдя государственной поддержки, их работы не получили дальнейшего развития.
Особое значение в вопросе активизации работ по автоматической винтовке имела русско-японская война 1904–1905 годов, и в первую очередь для России, потерпевшей в ней позорное поражение. Еще до начала этой войны в российском генералитете стало утверждаться мнение о необходимости повышения мощности огня пехоты за счет вооружения каждого солдата винтовкой, обладающей более высокой скорострельностью по сравнению с существующим образцом системы Мосина. Практическая реальность такого мнения была подтверждена не только итогами войны, но и всем ходом протекающих в ней боевых действий. В «Сборнике тактических указаний», данных начальниками различных степеней за войну 1904–1905 годов относительно огня в бою, указывается: «Следует стараться засыпать неприятеля градом пуль, чтобы деморализовать его и сделать стрельбу его беспорядочной».
Еще не закончившаяся война выдвинула вопрос о необходимости увеличения «скорости стрельбы», с тем чтобы массой огня подавить противника и получить над ним огневое превосходство. О необходимости «скорой стрельбы» высказывается и Главнокомандующий Маньчжурской армии генерал Куропаткин в своих указаниях начальникам частей: «Мы стреляем даже меньше, чем следует, — говорит он, — поэтому в тех случаях, где подвоз патронов прочно организован и действительность нашего огня несомненна, вместо того чтобы нести потери от ружейного огня противника, надо развить всю силу нашего огня в должной мере». Долго господствовавшее в Русской армии традиционное положение воспитательной направленности «стреляй редко, но метко» в первой своей части уже теряло прежнюю свою силу.
Опыт русско-японской войны поставил перед Россией неотложную задачу по разработке автоматической винтовки, конструктивно разрешающей проблему существенного повышения «скорости стрельбы» оружия пехотинца по сравнению с винтовкой образца 1891 года, имеющей ручное перезаряжание. Это должно было послужить стимулирующим началом технического прогресса в развитии отечественного автоматического оружия.
В 1908 году в России была образована особая комиссия по разработке автоматической винтовки. Необходимо было не только «выработать сам механизм винтовки», но и новый патрон улучшенной баллистики. Считалось, что новый патрон должен быть меньшего калибра по сравнению с 3-линейным (7,62 мм) существующей магазинной винтовки системы С.И. Мосина.
По вопросу уменьшения калибра индивидуального оружия уже имелся некоторый положительный опыт в иностранных армиях. Он заключался не только в баллистике, но и в уменьшении веса патрона, который в суммарном виде для носимого боекомплекта составлял существенную величину. Так, например, 120 патронов, которые имел при себе русский пехотинец, весили столько же, сколько 162 патрона у итальянского (при калибре винтовки 6,5 мм). Итак, уменьшение калибра имело большое значение для увеличения носимого запаса патронов в случае принятия на вооружение Российской армии автоматической винтовки, если считать, что ее вес, в результате усложнения конструкции, не претерпит больших изменений по сравнению с существующей винтовкой образца 1891 года. Уменьшения габаритов нового патрона можно было добиться за счет уменьшения веса порохового заряда и объема зарядной камеры.
Такие перспективы, позволяющие облегчать индивидуальное оружие солдата и повышать его маневренные качества, в отечественной оружейной практике учитывались и в дальнейшем в качестве дополнительного обоснования целесообразности разработки патронов лучшей конструкции, включая и разработки, связанные с необходимостью улучшения баллистики оружия.
К началу работы комиссии в творческом арсенале отечественных изобретателей уже были определены конструкторские заделы. Широкому развертыванию конструкторских работ предшествовали фундаментальные исследования данного вопроса с глубоким изучением уже имеющегося опыта по разработке автоматического оружия.
В 1906 году в оружейном отделе Артиллерийского комитета Главного артиллерийского управления (АКГАУ) гвардии капитан Федоров В.Г. закончил свою исследовательскую работу по данному направлению, которая была завершена изданием в 1907 году книги «Автоматическое оружие». Это был первый и пока единственный в России научный труд, содержащий не только описание устройства различных автоматических систем, но и их научную классификацию с обоснованием выбора калибра и основных технических характеристик. На основании результатов проведенных исследований, которые учитывали и опыт русско-японской войны, автор труда В. Г. Федоров утверждал, что «…вопрос об автоматическом оружии окончательно назрел… вопрос этот недалекого будущего».
Уже тогда, в начале XX века, В.Г. Федорову удалось из разрозненных фактов внедрения в различных армиях нового в то время автоматического оружия, на основе пока еще небольшого опыта боевого использования сделать весьма важный вывод о его большой будущности. «Книга „Автоматическое оружие“, — отмечал впоследствии академик А. А. Благонравов, — критически освещала состояние нового в то время вооружения и перспективы его развития. Она послужила организующим началом для изобретателей-оружейников в разработке отечественных автоматических систем».