Рукоятка перезаряжания расположена справа и выполнена заодно с затворной рамой. При отпирании затвора движущейся назад затворной рамой происходит предварительное смещение («страгивание») находящейся в патроннике гильзы. Это способствует сбросу давления в патроннике и предотвращает разрыв гильзы при последующем извлечении даже при очень сильном загрязнении патронника. Выброс стреляной гильзы вправо через окно ствольной коробки обеспечивают установленный на затворе подпружиненный выбрасыватель и жесткий отражатель ствольной коробки. «Вывешенное» положение подвижных деталей в ствольной коробке со сравнительно большими зазорами обеспечило надежную работу системы при сильной загрязненности.
Ударный механизм — куркового типа с вращающимся на оси курком и П-образной боевой пружиной, выполненной из двойной витой проволоки. Спусковой механизм допускает ведение непрерывного и одиночного огня. Единая поворотная деталь выполняет функции переключателя режимов огня (переводчика) и флажкового предохранителя двойного действия: в положении предохранения он запирает спусковой крючок, шептала одиночного и непрерывного огня и препятствует движению назад затворной рамы, частично перекрывая продольный паз между ствольной коробкой и ее крышкой. При этом затвор можно отвести назад для проверки патронника, но его хода недостаточно для досылания следующего патрона в патронник.
Все детали автоматики и ударно-спускового механизма компактно собраны в ствольной коробке, играющей, таким образом, роль и затворной коробки, и корпуса ударно-спускового механизма. Первые партии АК-47 имели, в соответствии с заданием, штампованную ствольную коробку с вкладышем ствола из поковки. Однако, имеющаяся технология не позволила тогда достичь требуемой жесткости коробки, и, в серийном производстве, холодную штамповку заменили фрезерованием коробки из цельной поковки, что вызвало увеличение веса оружия.
Задний упор направляющего стержня возвратной пружины входит в паз ствольной коробки и служит защелкой штампованной крышки ствольной коробки.
Автомат имеет традиционный секторный прицел с расположением прицельной колодки в средней части оружия и мушки — у дульной части ствола, на треугольном основании. Мушка регулируемая по высоте, с боков укрыта «крыльями стойки», прицел насечен до 800 м.
Для удобства удержания служат пистолетная рукоятка, цевье и ствольная накладка (соединена с газовой трубкой), изготовленные из дерева. АК-47 выпускался с постоянным деревянным или складным (вперед и вниз) металлическим (АКС47 или АКС) прикладом. АКС поставлялся на вооружение воздушно-десантных и специальных войск. В процессе производства деревянные детали из березовых заготовок постепенно были заменены: приклад стали выполнять из фанерной плиты, ствольную накладку — из клеенного шпона, пистолетную рукоятку — из пластмассы. Небольшая конструкторская группа Калашникова совместно с технологами Ижевского завода несколько снизила вес автомата за счет внедрения новых марок сталей.
К автомату примыкался плоский штык с длиной клинка 200 мм и шириной 22 мм (на опытных образцах штык-тесак винтовки СВТ-40).
Огонь из автомата может вестись пулями нескольких типов: обыкновенной, трассирующей, бронебойно-зажигательной и зажигательной. Магазин стальной (впоследствии дополнен магазином из легкого сплава), коробчатый, секторной формы с шахматным расположением 30 патронов.
В гнезде приклада АК-47 помещался пенал с принадлежностью для ухода за оружием. Шомпол крепился под стволом и удерживался в канале цевья за счет собственной упругости.
Глубокая продуманность, тщательная доводка, сравнительная простота и своеобразное изящество схемы с широким применением принципа многофункциональности деталей обусловили высокую надежность работы оружия в любых условиях. Немало способствовал этому тщательный подбор материалов, в частности, оружейной стали для изготовления ствола и наиболее ответственных деталей оружия. Живучесть ствола автомата составляет 15–18 тысяч выстрелов. Хорошо продуманная и доведенная форма автомата сделала его компактным, удобным при стрельбе и переноске. Немаловажное значение имеет простота разборки автомата и ухода за ним.
В 1959 г. автомат Калашникова был модернизирован с целью уменьшения веса и одновременного повышения кучности стрельбы. Первая цель была достигнута изменениями в технологии производства. Возвращение к штампованной ствольной коробке не только снизило ее вес, но и позволило на 80 % уменьшить расход металла. Ряд деталей стали изготавливать методом порошковой металлургии и литья по выплавляемым моделям. Кроме пистолетной рукоятки из пластмассы стали изготавливать также магазин. Вес оружия снизился на 700 г. Прочность крышки ствольной коробки увеличили поперечными ребрами жесткости. Для повышения кучности провели целый ряд мероприятий: в конструкцию ударно-спускового механизма был введен замедлитель курка, несколько увеличивший время цикла автоматики; упор затворной рамы был перенесен с правой стороны на левую; несколько позже был установлен дульный компенсатор, использующий истечение пороховых газов у дульного среза ствола и уменьшивший «подскок» оружия под действием отдачи. Благодаря повышению кучности нарезку прицела увеличили до 1000 м, хотя в реальных условиях огонь из автомата ведется на значительно меньших дальностях — до 500 м. Срединное отклонение попаданий на дальности 800 м составляет 0,64–0,9 м.
Вместо отъемного клинкового штыка был введен универсальный штык-нож мод. 1, пригодный для использования в качестве пилки, а вместе с ножнами с резиновой (на мод.2 — пластмассовой) накладкой — как ножницы для резки колючей проволоки и проволоки под током. Длина клинка составляла 150, ширина — 30 мм. Автомат АКМ также имеет модификацию со складным металлическим прикладом — АКМС.
Модели АКМН и АКМСН за счет монтажа крепления типа «ласточкин хвост» на левой стороне ствольной коробки приспособлены для установки подсветных (НСП-2) и бесподсветных (НСП-З, впоследствии — НСПУ, НСПУМ, НСПУ-З) ночных прицелов.
На дульную часть ствола АКМ может крепиться «прибор бесшумной стрельбы» ПБС-1. Поскольку звук выстрела определяется не только «хлопком» резкого расширения пороховых газов, но и «баллистической волной» от головной части пули, для обеспечения «бесшумного» выстрела совместно с ПБС-1 применяется специальный патрон с дозвуковой (190–270 м/с) скоростью пули.
Заметим, что в начале 50-х годов развернулись работы по созданию унифицированной системы стрелкового вооружения на базе единого образца. В качестве кандидатов на базовый образец рассматривались АК, СКС и РПД. Победителем вышла схема Калашникова. После принятия АКМ и РПК сформировалось 7,62-мм семейство оружия: на базе основных узлов и деталей изготавливались автоматы (24 узла, 95 деталей) АКМ, АКМС, АКМН и АКМСН, ручные пулеметы (33 узла, 163 детали) РПК, РПКС, РПКН и РПКСН. При этом 10 узлов и 80 деталей унифицированы в рамках всего семейства.
Главными производителями автоматов системы Калашникова стали Ижевский и Вятско-Полянский машиностроительные заводы.
Автомат Калашникова считается одним из лучших образцов индивидуального автоматического оружия в мире. Это обусловило и широкое распространение АК по всему миру: он состоит на вооружении армий более чем 55 стран. В ряде стран производятся собственные образцы АК (см. «Зарубежные образцы автомата Калашникова»).
Исключительно высокую репутацию автомату Калашникова обеспечила его надежность и возможность стрельбы даже при засорении песком и грязью. Правда, эргономику автомата при прицельной стрельбе несколько ухудшает короткий и низкий приклад со сравнительно узким затылком. Установка прицела в средней части оружия соответствует особенностям целика с открытой прорезью и стремлению жестко связать его со ствольной коробкой, но при этом длина прицельной линии составила всего 378 мм. Впрочем, эти недостатки становятся чувствительными только при стрельбе на большие дальности и терпимы для «штурмового оружия», применяемого на дальностях последнего броска. Большой практики требует обращение с переводчиком-предохранителем, поскольку при быстрой изготовке флажок «проскакивает» положение непрерывного огня, как раз необходимое при внезапных столкновениях. В плане разборки и сборки автомата для многих пользователей оказывается неудобным флажок замыкателя газовой трубки.