За год напряженной работы Калашников создал три модели автомата. Они поступили на полигонные испытания, имея на ствольной коробке клейма "АК-46" и "№1", "№2" и "№3". Отличия между вторым и третьим образцами невелики - у третьего складывающийся приклад и, соответственно, чуть уменьшенные габариты. А вот №1 и №2 стоит рассмотреть внимательней.
В первую очередь их надо сравнить с самозарядными карабинами Калашникова, поскольку из них многое перешло в новую конструкцию. Прежде всего, автоматика работает точно так же за счет отвода части пороховых газов через отверстие в стенке ствола при коротком ходе поршня. Практически без изменений перешел в автоматы узел запирания с поворотным затвором. Высокое основание мушки тоже на месте, практически без изменений остался целик с шагом установки дистанции от 100 до 800 метров. Как и у карабина обр. 1945 года, ствольная накладка открыта снизу, что позволяет снимать её без извлечения поршня.
Рукоятка перезаряжания расположена с левой стороны. Здесь же два флажка-переключателя - предохранитель и переводчик огня с автоматического на одиночный. Изменилась компоновка: вместо цельной деревянной ложи теперь раздельные элементы удержания - приклад, пистолетная рукоятка и цевье. Крышка ствольной коробки теперь уже традиционно для Калашникова фиксируется выступающим хвостовиком штока возвратного механизма. Но крышка сделана цельной со ствольной коробкой. Поэтому при разборке автомат размыкается на две части: одна - это ствол с цевьем, ствольной коробкой и гнездом для магазина; другая - спусковая коробка с прикладом, пистолетной рукояткой и спусковой скобой. Соединяются между собой ствольная и спусковая коробки чекой в виде штырька, проходящего насквозь стенки обеих коробок в районе магазинного гнезда.
Для уменьшения подбрасывания ствола автомата при стрельбе очередями в стволе за основанием мушки просверлены шесть отверстий, по три с каждой стороны. Еще два отверстия, служащие для сброса пороховых газов, имеются на газовой трубке. Под стволом автомата крепится шомпол. Защелка магазина находится перед спусковой скобой.
Образец №2 отличается от образца №1 в первую очередь технологией изготовления ствольной и спусковой коробок. Если в первом случае они фрезерованные, то во втором изготовлены штамповкой и сваркой. Это делает автомат более простым и дешевым в изготовлении без потери боевых качеств. Упростилось крепление приклада. Несколько изменилась конструкция затворной рамы. Рукоятка перезаряжания отделена от затворной рамы и при стрельбе остается неподвижной. Прорезь для рукоятки в ствольной коробке закрыта пылезащитной шторкой. Для более надежного крепления магазина на ствольной коробке появилась специальная горловина. Ствольная и спусковая коробки скрепляются двумя чеками. Ствол стал длиннее на 50 мм.
7, 62-мм автомат. Опытный образец 1946 года №1.
Патрон 7, 62х41 обр. 1943 г.
Длина ствола 397 мм
Общая длина 895 мм
Емкость магазина 30 патронов
Прицельная дальность 800 м
Масса без патронов 4106 г
7, 62-мм автомат. Опытный образец 1946 года №2.
Патрон 7, 62х41 обр. 1943 г.
Длина ствола 450 мм
Общая длина 950 мм
Емкость магазина 30 патронов
Прицельная дальность 800 м
Масса без патронов 4328 г
Во время полигонных испытаний автомат Калашникова показал хорошие результаты и вышел во второй тур испытаний. Вместе с ним прошли во второй тур образцы А. А. Дементьева из Коврова и Ф. Булкина из Тулы, но у них при испытании было больше задержек в нормальных и ухудшенных условиях стрельбы.
Один из ближайших помощников Калашникова - А. А. Зайцев вспоминал: "При обсуждении результатов испытаний автомата Калашникова и его потенциальных противников мною была предложена коренная переработка образца. Михаил Тимофеевич сначала колебался и склонен был остаться на схеме первого тура, так как времени до повторных испытаний было очень мало. Но мне удалось убедить его в коренной переработке. При этом особое значение придавалось надежности работы автоматики, технологичности, улучшенных эксплуатационных качеств и внешнего вида. Работы было много, но работали вдохновенно, с душой, все, кто мог, нам помогали во всем. И только когда работа была завершена и представлена вся документация, вздохнули с облегчением. Новый образец решили назвать АК-47".