Первый вариант автомата Никонова получил название АС (автомат со смещенным импульсом отдачи). Его работа была основана на принципе накопления импульса отдачи, который заключался в том, что стрелок воспринимает отдачу при стрельбе из этого оружия лишь после завершения серии выстрелов, и в этом случае результаты стрельбы не зависят от баллистического импульса используемых патронов. Подобная схема позволяла сохранить в новой конструкции надежные, проверенные временем механизмы автоматики, за исключением жесткого соединения органов управления со стреляющим агрегатом.
Автоматика оружия Никонова работала за счет отвода части пороховых газов из канала ствола. Запирание осуществлялось поворотом затвора. Ложа в автомате АС (столь характерная для всех длинноствольных образцов стрелкового оружия) была заменена на кожух лафетного типа, внутри которого двигался по металлическим направляющим стреляющий агрегат, состоящий из ствола, соединенного со ствольной коробкой. Внутри коробки размещалась затворная рама с очень коротким затвором и курок.
Ударно-спусковой механизм нового автомата допускал три режима ведения стрельбы: одиночным огнем, фиксированными очередями по три выстрела и непрерывным автоматическим огнем. При стрельбе стреляющий агрегат автомата АС, а также магазин перемешались относительно кожуха автомата с прикладом на 100 мм. В момент первого выстрела подвижные части автоматики, размешенные в подпружиненной ствольной коробке, вместе со стволом начинали движение назад. В процессе движения стреляющего агрегата происходило экстрагирование стрелянной гильзы, причем одновременно с этим в патронник со специальной направляющей досылался очередной патрон и с очень высоким темпом (2000 выстр/мин) производился следующий выстрел. Подвижные части приходили в крайнее заднее положение, и накопленный стреляющим агрегатом во время отката импульс от трех выстрелов передавался стрелку только после прекращения фиксированной очереди. При этом в процессе стрельбы пространственное перемещение автомата, негативно влияющее на кучность боя оружия, было минимальным.
Подобным образом из автомата АС велся огонь фиксированными очередями и происходили первые три выстрела при непрерывной стрельбе. В то же время все последующие выстрелы в автоматической очереди производились с нормальным темпом стрельбы (500 выстр/мин). После окончания очереди стреляющий агрегат возвращался вперед. Собственно, весь этот относительно сложный механизм, основные части которого были соединены стальным тросиком, предназначался лишь для более точных второго и третьего выстрела. Именно в автомате АС советским конструкторам удалось реализовать идею, впервые предложенную П.А. Ткачевым, о перемене темпа стрельбы. Питание осуществлялось из магазина с повышенной емкостью на 60 патронов. Прицел диоптрический. Длина общая — 955 мм. масса с магазином без патронов — 4,31 кг.
Однако первоначальное конструктивное решение, использованное в автомате АС. при котором магазин, присоединенный к подвижной ствольной группе (стреляющему агрегату), перемешался вместе с ним, было признано крайне неудачным. Мало того, что исключительно высокая сложность конструкции самого оружия повлияла на его эксплуатационные качества, так еще для предохранения от механических повреждений магазина, перемещающегося во время стрельбы, этот автомат пришлось доукомплектовать дополнительной защитной скобой, что сразу вызвало сильные нарекания как со стороны стрелков-испытателей, так и военных. Для того, чтобы стать действительно надежным и верным спутником солдата, в бою этому образцу требовалась капитальная переработка всей конструкции. Доработка автоматов АС в плане повышения безотказности работы автоматики, увеличения ресурса деталей и кучности стрельбы заняла несколько лет.
К 1986 г. Г.Н. Никонову после длительной работы, пройдя тернистым путем через многие объективные и субъективные трудности, удалось наконец-то добиться успеха и создать улучшенный образец этого оружия, получивших) название — ACM- (автомат со смещенным импульсом отдачи, модернизированный). Его основным отличием от автомата АС стала новая лафетированная система, в которой перемещение ствольной коробки в наружном кожухе происходило во время стрельбы при неподвижном магазине, значительно упростив таким образом конструкцию оружия и существенно улучшив его боевые и эксплуатационные характеристики. С целью исключения возвратно-поступательного движения магазина в конструкцию автомата был введен досылатель натронов, что обусловило замену куркового ударного механизма на ударниковый.