«Тело» картечницы Гатлинга—Горлова («скорострельной пушки обр. 1871 г.») укладывалось на железную раму с цапфами, на которой крепилась и медная воронка под магазин, точнее — под секторную коробку-пачку на 24 патрона. Патроны подавались собственной тяжестью и давлением грузика, поджимаемого сверху заряжающим. Затем, по образцу модели Гатлинга 1874 г., приняли карусельное устройство с четырьмя секторами — каждый включал 4 отделения по 25 патронов. В 1885 году был принят барабанный магазин системы Экльста.
В картечнице Гатлинга—Барановского («скорострельной пушке обр. 1873 г.») уменьшена длина стволов, длина и масса «тела» самой картечницы. Вращающийся блок стволов облегчен, стволы укрыты медным кожухом, рукоятка вращения надета прямо на центральный вал, работа с ней стала легче. Возросла скорострельность. Изменилась и установка — картечница опиралась на круглый стол на оси лафета и поворачивалась на нем по горизонту. Появилось «автоматическое» устройство рассеивания пуль. Картечница легко разбиралась на 4 части (картечница, лафет, колеса).
Облегченный лафет весил 276,5 кг, имел диаметр колес 1,09 м, давал угол возвышения 60 и склонения 50°, поворота по горизонту 60°. При нем возили 6720 (672 — в ящиках на лафете), при лафете пушечного типа — 6048 патронов.
Пулемет состоял из следующих частей: ствол; рама с механизмом запирания, барабаном, рукояткой и цепочкой; замок (затвор) с ударным механизмом, боевой личинкой, замочными и подъемными рычагами; спусковая тяга; короб с откидной крышкой; задвижки затыльника; затыльник с рукоятками управления, спусковым рычагом и предохранителем; возвратная пружина с коробкой (кожухом); приемник с механизмом подачи ленты; кожух ствола с пароотводной и гильзоотводной трубкой, наливным и сливным отверстиями; надульник; прицельные приспособления.
Автоматика действовала по схеме отдачи ствола с коротким ходом. Запирание канала ствола производилось затвором (замком), подпираемым системой из двух шарнирно-сочлененных рычагов, передний из которых (шатун) был связан плоским шарниром с затвором, а задний (мотыль) так же шарнирно крепился в задней части рамы, то есть рама играла роль ствольной коробки. На правый конец оси мотыля надевалась качающаяся рукоятка, на левый — барабан (эксцентрик) с цепочкой типа Галля. Цепочка соединялась с возвратной пружиной, крепившейся в отдельной коробке на левой стенке короба пулемета. В затворе монтировался ударник с двуперой пластинчатой боевой пружиной. В вертикальных пазах затвора скользила боевая личинка с захватами для удержания гильзы и отверстием для прохода бойка, так что выстрел был возможен только при определенном положении личинки. Ударник взводился коленчатой лодыжкой и захватывался верхним предохранительным спуском, а лодыжка своим боевым взводом вставала на нижний спуск. Спусковой рычаг в форме клавиши под палец располагался между рукоятками управления и удерживался предохранителем.
Питание — из холщовой патронной ленты. Гнезда ленты разделялись металлическими пластинками, крепившимися заклепками. Пластины не только делили ленту на звенья, но и помогали выравниванию патронов в ленте — для этого каждая десятая пластина выступала за ширину ленты. Патронная коробка переносилась и устанавливалась отдельно от пулемета, и для надежной работы системы подачи второй номер вручную поддерживал подаваемую ленту в правильном положении.
Подача ленты — справа налево ползуном, приводимым в движение коленчатым рычагом от подвижной системы.
Для направления ленты в приемник на правой стороне короба крепилась катушка. Еще одна катушка для той же цели крепилась с внутренней стороны щита справа.
Выстрел производился с закрытого затвора. Для производства выстрела следовало поднять предохранитель и нажать на спусковой рычаг. При этом спусковая тяга отходила назад, оттягивая хвост нижнего спуска, который отпускал лодыжку. Ударник своим бойком разбивал капсюль патрона, происходил выстрел. Под действием отдачи затвор стремился отойти назад и передавал давление шатуну и мотылю. Последние составляли угол, обращенный вершиной вверх и упирались своим шарниром в выступы рамы. В результате действие отдачи передавалось раме, и подвижная система — рама с затвором и стволом — отходила назад. Рукоятка набегала на неподвижный ролик короба, поднималась и поворачивала мотыль вниз — система рычагов распрямлялась, и затвор теснее прижимался к стволу. Копирная поверхность рукоятки была спрофилирована таким образом, чтобы отпирание канала ствола не происходило до вылета из него пули. После вылета пули пороховые газы попадали в надульник и давили на передний срез ствола, придавая подвижной системе дополнительный импульс. Рукоятка, поворачиваясь далее, вызывала складывание рычагов вниз и отход затвора ствола. Личинка затвора извлекала из патронника стреляную гильзу, удерживая ее за закраину. При опускании шатуна трубка замочных рычагов давила на хвост лодыжки, последняя поворачивалась и взводила ударник. Подъемные рычаги поднимали личинку, которая захватывала очередной патрон из продольного окна приемника.