В апреле 1944 года был объявлен конкурс по созданию концептуально нового оружия под современный патрон 7,62х39мм. В начале соревнований по созданию автоматического оружия работали 15 лучших конструкторов СССР. Алексей Судаев был в более выигрышном положении, так как он приступил к созданию нового образца оружия, которое будет использовать современный боеприпас еще в 1944 году, сразу же после возвращения из блокадного Ленинграда.
Калашников не принял участия в первом этапе конкурса, так как он в это время дорабатывал пулемет Горюнова, предназначенный для стрельбы со станка. Периодически приезжая на Щуровский полигон, он был глубоко заинтересован процессом стрельб из новых образцов в плановых испытаниях. Создавать свой образец автоматического оружия Михаил Тимофеевич начал ближе к середине 1945 года.
Первые испытания на полигоне прошли в июне 1944 года, где на тот момент было выставлено на технический отстрел девять образцов стрелкового автоматического оружия, разработанных шестью конструкторами: С. Г. Симоновым В, А. Дегтяревым, Ф. В. Токаревым, С. А. Коровиным, А. И. Судаевым и В. Ф. Кузьмищевым. После проведенных отстрелов на полигоне, было вынесено решение доработать образцы оружия и предоставить на повторный технический отстрел в рамках испытаний оружия этого класса.
В 1946 году ГАУ снова объявляет конкурс на разработку автоматического оружия под боеприпас калибра 7,62х39мм образца 1943 года, но в этот раз с конструктивно более сложным техническим заданием. Предоставленный образец должен будет прицельно поражать цели на дистанции выстрела до 500 метров, иметь регулируемые прицельные приспособления, которые бы позволили производить стрельбу на дистанции в 800 метров, а также вес образца не должен был превышать 4,5 килограмма.
В этот раз Калашников со своим образцом оружия, разработанным при непосредственном участии служащих Щуровского полигона В. Ф. Лютого, Д. М. Битаева, Е. А. Слуцкого, А. А. Малимона, Б. Л. Канеля, принял участие уже на первом этапе конкурса. В Управление стрелкового вооружения ГАУ было передано 16 чертежей стрелкового автоматического оружия.
Перед конструкторами стояла задача спроектировать, помимо чертежей внешнего плана оружия, детализацию внутренних узлов, также привести расчетные данные о темпе стрельбы и конструкции механизма запирания пороховых газов. Калашникову в помощь были предоставлена рабочая группа по проектированию чертежей, а также техническая группа по изготовлению необходимых узлов нового оружия. В группу чертежников попала Екатерина Моисеева, в будущем, ставшей супругой Михаила Тимофеевича.
Основной облик образца автоматического оружия прояснился, когда были созданы несколько сотен чертежей отдельных узлов и механизмов. Но еще существовала главная проблема - узел запирания канала ствола. В измененном и доработанном виде он был взят от винтовки американского производства М1 «Гаранд», что было обычным прецедентом в конструировании стрелкового оружия.
В финал соревнований оружейного конкурса от Конструкторского Бюро прошли Рукавишников и Калашников. Прямыми конкурентами стали Дементьев и Булкин. Комиссия постановила убрать недостатки конструкций и предоставить к маю 1947 года доработанные образцы стрелкового оружия.
Изготовление, с последующей сборкой, первых опытных образцов началось в ноябре 1946 года. Непосредственно сборку оружия производил слесарь завода в г. Ковров Александр Махотин. Образцы вышли под рабочими названиями АК-1 и АК-2.
Приняли участие в отстреле на полигоне с клеймом на ствольной коробке «АК-46», и имели номера соответственно: «№ 1», «№ 2» и «№ 3». Отличиями образцов явилось в первую очередь то, что образец под номером 2 отличался от образца под номером 1 методом производства ствольных коробок. Если в первом образце она фрезерованная, то во втором — произведена методом штамповки и последующей сварки, что заметно удешевляет и упрощает производство данного образца оружия, при этом оружие не теряет своих технических и боевых показателей.
Следующие сравнительные стрельбы на полигоне прошли в период с 30 июня по 12 июля 1947 года. В испытаниях приняли участие образцы автоматического оружия А. А. Дементьева, Н. В. Рукавишникова, Г. А. Коробова, А. А. Булкина и М. Т. Калашникова. И снова комиссия находит очередные недостатки, на устранение которых комиссия дает срок два-три месяца. Вердиктом комиссии явилось то, что все предоставленные конструкторами образцы оружия не соответствуют тактико-техническим требованиям ГАУ, и ни один из них не может быть допущен к серийному выпуску. Прототипы автоматического оружия Михаила Тимофеевича Калашникова со штампованной ствольной коробкой, а также образцы конструкторов Булкина и Дементьева, как относительно подходящие под техническое задание были рекомендованы для дальнейшей доработки.
Калашников, после долгих обсуждений с Зайцевым, осмеливается на радикальное решение по полной перекомпоновке своего прототипа.
Михаил Тимофеевич шел на огромный риск, так как условием проводимого конкурса полная переработка конструкции была запрещена. Но внесенные изменения, в большей степени, сделали конструкцию достаточно простой, не только для понимания конструкторами, но как и оказалось в будущем, для освоения военнослужащими при его эксплуатации, а также заметно повысили показатели надежности оружия даже в условиях близких к экстремальным.
Во многом, внесенные изменения были прорывом своего времени. Была проведена большая работа по увеличению показателей надежности работы автоматики, технологичности конструкции узлов, а также повышению уровня эксплуатации. Была проведена грандиозная по масштабности работа. Шток теперь стал частью затворной рамы, УСМ (ударно-спусковой механизм) был создан заново, крышка ствольной коробки стала запирать теперь уже все части механизмов. Настоящим прорывом стал многофункциональный переводчик огня. Теперь в его функции входило, помимо переключения огня с одиночного на автоматический и его постановку на предохранитель, закрытие паза для рукоятки перезаряжания, тем самым это позволило защитить ствольную коробку от попадания пыли и грязи. А за следующий радикальный шаг Михаила Тимофеевича, а именно за уменьшение длины ствола на 80мм (с 500 до 420) могла последовать дисквалификация.
Декабрь 1947 года был ключевым моментом в истории рождения того самого АК-47.
К начавшимся повторным испытаниям было допущено несколько образцов. Когда Михаил Тимофеевич и его прототипы были представлены конструктору Дегтяреву, генерал сразу отметил оригинальные решения, а именно затворную раму и крышку ствольной коробки и новый переводчик огня.
Министерство вооружения постановило пустить в производство первую партию образцов автоматического оружий для отстрела в рамках испытаний на заводе в городе Ижевск.
Для этих испытаний было изготовлено 5 образцов АК-47. Автомат претерпел существенные изменения по сравнению со своим предшественником 1946 года — рукоять взведения затвора была перемещена с левой на правую сторону ствольной коробки, тут же флажок переключения огня. Магазин на 30 патронов переместился к спусковой скобе, на которой находилась защелка магазина.
У образца под номером 2 была изменена конструкция газовой камеры. Дульный тормоз-компенсатор двухкамерный. Прототипы номер 4 и номер 5 имеют металлические складывающиеся приклады
В ходе испытаний образцы конструкции Калашникова показали себя лучше остальных образцов других конструкторов. И Постановлением Совета министров СССР от 18 июня 1949 года 7,62 автомат Калашникова (АК) (индекс 56-А-212) и 7,62 автомат Калашникова со складывающимся прикладом (АКС) (индекс 56-А-212М) были приняты на вооружение Советской армии.
В апреле 1949 года за создание автомата Михаилу Тимофеевичу Калашникову было присвоено звание лауреата Сталинской премии I степени.