Существенные изменения были внесены и в конструкцию возвратного механизма, состоявшего теперь из возвратной пружины, направляющей трубки, направляющего стержня и шайбы. Как вспоминал сам Михаил Тимофеевич: «Переделали мы … и крышку ствольной коробки, теперь она стала полностью закрывать подвижные части. В результате чего крышку ствольной коробки, предохранявшую внутренние части автомата от загрязнения, теперь фиксировал не стержень, а пятка направляющей телескопической трубки, входившая своим выступом в паз заднего торца ствольной коробки. Спереди крышка крепилась к ствольной коробке передним торцом, входившим в полукруглый паз колодки прицела. Рукоятка перезаряжания, выполненная заодно с затворной рамой, была перенесена на правую сторону, поэтому крышка ствольной коробки наряду со ступенчатым вырезом с правой стороны для выброса гильз (патронов) имела еще и щель для движения рукоятки перезаряжания автомата». Подобное решение было выполнено по требованию стрелков-солдат НИПСВО, которые отмечали, что левостороннее расположение рукоятки перезаряжания в АК-46 № 2 мешает стрельбе в движении на ходу без остановки, задевая за живот автоматчика. В этом же положении для стрельбы неудобно и перезаряжание оружия. Одновременно с этим перенос управления на правую сторону ствольной коробки позволил создать очень удачный переключатель вида огня (переводчик), одновременно являющийся и предохранителем, выполненного в виде единой поворотной детали. Калашников с гордостью говорит об этом: «Очень радовались, что удалось решить проблему переводчика огня. Он стал теперь выполнять несколько функций: обеспечивал переключение огня с одиночного на автоматический и на предохранитель, одновременно закрывал паз для рукоятки перезаряжания, тем самым не только исключая возможность взведения затвора, но и предохраняя ствольную коробку от попадания внутрь пыли и грязи».
Размещение подвижных частей системы автоматики с выносом основной массы затворной рамы за пределы ствольной коробки явилось дополнительным плюсом нового варианта автомата Калашникова, поскольку пороховой нагар и грязь, скапливающиеся внутри ствольной коробки, не мешали их движению. В патрубке газовой трубки имелись отверстия, предназначенные для сброса остаточных пороховых газов. На входной части патрубка имелась коническая расточка, облегчающая вход поршня затворной рамы в газовую камеру. Ударник и боек были выполнены как одна деталь, в связи с чем увеличилась длина хвостовика затвора при одновременном уменьшении его наружного диаметра. Удаление гильзы производилось вращающимся выбрасывателем, смонтированным в затворе, и жестким отражателем, находящимся на левой стороне ствольной коробки. Прицельное приспособление также состояло из открытого секторного прицела и мушки с намушником. Длина прицельной линии составляла 378 мм. Прицельная планка имела на верхней плоскости с правой стороны деления с нечетными цифрами от 1 до 7, соответствующие дальностям стрельбы от 100 до 700 м, а с левой стороны – четные цифры от 2 до 8, для стрельбы, соответственно, от 200 до 800 м. Внизу, на левой стороне прицельной планки, было нанесено деление с буквой, являвшееся постоянной установкой прицела, соответствующее дальности прямого выстрела по грудной цели (высотой 50 см) – 350 м. Прицельная планка имела гривку с прямоугольной прорезью. Существенно увеличилась высота двух крыльев предохранителя мушки, оберегавших се от случайных ударов, а также улучшавших условия прицеливания при ярком освещении. Основание мушки получило трапециевидное окно для уменьшения массы.
Удлиненное деревянное цевье не имело окон для вентиляции ствола, а деревянный приклад автомата АК-47 получил гнездо для принадлежности и металлический затылок с подпружиненной крышкой гнезда пенала с принадлежностью.
Особое внимание было уделено ствольной группе и в первую очередь правильному подбору материалов. Так, ствол выполнялся из специальных оружейных сталей марок 50Р (легированной бором) или 50РА (уменьшенным содержанием вредных примесей), причем для увеличения износостойкости и жаропрочности канал ствола покрыли хромом, толщиной 0,04 мм. Это сразу же дало замечательный результат, повысив живучесть ствола до 15000—18000 выстрелов. Также пересмотрели и конструкцию самого ствола. В нем увеличили камеру сгорания пороха за счет удлинения пульного входа патронника на 10 мм. Наряду с этим группа Калашникова впервые в своей деятельности предприняла попытку добиться уменьшения отдачи и стабилизировать оружие при стрельбе очередями путем введения в конструкцию ствола дульного тормоза, который должен был уменьшить энергию отдачи. На дульном срезе ствола, перед основанием мушки на стволе, крепилась муфта с тремя парами сквозных отверстий диаметром 3,4 мм, уменьшавшими давление пороховых газов в дульной части ствола. Одновременно с этим в подобной конструкции дульного тормоза истекающие из ствола пороховые газы использовались для компенсации положения автомата.