В 1887 году С.И. Мосин начал работать над созданием малокалиберной винтовки. При этом, первоначально, магазин должен был размещаться в прикладе, однако, вскоре, Мосин отказался от данного решения и приступил к разработке винтовки с серединным размещением патронов. В частности, для отсекания патронов в вертикальном серединном магазине, С.И. Мосин предложил использовать отсечку-отражатель. Это устройство, безусловно, исключало возможность двойной подачи патронов, что было существенным недостатком других образцов, представленных в комиссию.
Испытания завершились 19 марта 1891 года. Комиссии предстояло решить, чью винтовку принять на вооружение. Голос председателя Комиссии решил вопрос в пользу С.И. Мосина. Его поддержал известный русский оружейник В.Л. Чебышев. Указав, что винтовка Нагана дала на стрельбах 554 задержки, а винтовка Мосина — только 213, он признал ее "громадные преимущества перед системой Нагана". Официально окончательный вариант винтовки по протоколу Комиссии именовался " ...предложенный гвардейской артиллерии капитаном Мосиным образец новой пачечной (магазинной) винтовки уменьшенного калибра и патрона к ней, спроектированного комиссией для выработки малокалиберного ружья, а также пачечной обоймы, предложенной иностранцем Наганом". 13 апреля 1891 года военный министр Ванновский представил Императору Александру III доклад "Об утверждении образца пачечного трехлинейного ружья системы капитана Мосина". В докладе он предлагал именовать его "Русская винтовка образца 1891 г.", основываясь на том, что "в окончательной разработке винтовки участвовал не один капитан Мосин". Здесь имелось в виду участие членов Комиссии и, в частности, Леона Нагана, чья коробчатая обойма была принята вместо пластинчатой, предложенной Мосиным. В то же время сама конструкция винтовки, ее основные детали, оригинальная компоновка, безусловно, принадлежала Мосину, и винтовка должна была носить имя своего конструктора.
16 (28) апреля 1891 года Император Александр III утвердил образец "трехлинейки". Приказом по Военному ведомству Российской Империи от 11 мая 1891 года было объявлено о "введении новой пачечной винтовки уменьшенного калибра". Из предложенного Ванновским названия Александр III вычеркнул слово "русская, таким образом винтовка стала именоваться "трехлинейной винтовкой образца 1891 года", чем была нарушена традиция присваивать оружию имя конструктора.
Следует отметить, что среди специалистов- оружейников того времени вопрос о названии 7,62-мм винтовки широко дебатировался и вызвал много споров. Оружейный отдел артиллерийского комитета Главного Артиллерийского Управления, разбиравший вопрос о том, на какие детали винтовки С.И. Мосин мог бы получить привилегию, отметил, что
В этом же докладе сообщалось, что от винтовки бельгийского конструктора Леона Нагана, также участвовавшей в конкурсе, были заимствованы следующие части:
15 ноября 1891 года С.И. Мосину единогласно была присуждена Большая Михайловская премия за достижения в артиллерийском деле. Это было признание не только его заслуг, но и фактическое признание его авторства на русскую магазинную винтовку. В 1892 году С.И. Мосин был награжден орденом св. Анны 2-й степени.