В итоге всесторонних исследований, из большого количества представленных опытных образцов осталось только три, два из которых представляли конструкции ижевских оружейников: 5,45-мм автомат М.Т. Калашникова А-3, созданный по классической схеме на базе АКМ. и 5,45-мм автомат АЛ-6 Ю.К. Александрова со сбалансированной автоматикой. а также ковровский 5,45-мм автомат СА-006 ковровских конструкторов А.С. Константинова и С.И. Кокшарова со сбалансированной автоматикой. Общим для них было использование жесткой схемы запирания канала ствола поворотом затвора по типу Калашникова, конструкция ствола и штатного 30-зарядного магазина.
Новый 5,45-мм автомат Калашникова, по сравнению с АКМ, являлся практически тем же, только перестволенным и несколько улучшенным образцом. Если первые опытные образцы автоматов Калашникова 40-П, 720-М, А-017 изготовленные Ижевским машиностроительным заводом в 1965–1969 гг., практически полностью повторяли конструкцию 7,62-мм автомата АКМ/АКМС, то уже в 1970–1972 гг. они подверглись значительному усовершенствованию. Основной конструктивной особенностью нового автомата А-3 являлось наличие двухкамерного дульного тормоза, который при стрельбе поглотал примерно 50 % энергии отдачи. Слева на ствольной коробке была смонтирована планка под ночные прицелы. Газовая трубка — подпружиненная. В новом автомате Калашникова увеличилось количество литых, штампованных и пластмассовых деталей. Вариант для мотострелковых войск имел постоянный приклад. Кроме того, новая резинометаллическая конструкция затылка приклада с поперечными канавками улучшила прикладистость автомата и существенно уменьшила скольжение приклада по плечу при ведении прицельной стрельбы. 5,45-мм автоматы А-3 имели певье с теплоизолирующим экраном и постоянный приклад, изготовленные из термореактивной пластмассы с древесно-волокнистым наполнителем (АГ-4С).
Для воздушно-десантных войск предназначался автомат А-3 с новой конструкцией металлического складного приклада. складывавшегося влево вдоль ствольной коробки. Треугольная форма металлического приклада обеспечивала ему необходимую жесткость. На верхней тяге приклада смонтирована кожаная подщечная муфта н виде термоизолирующей накладки — для удобства стрельбы из автомата при низких и высоких температурах, чтобы щека стрелка во время соприкосновения с прикладом не примерзала к его металлическим деталям. Секторные магазины емкостью 30 патронов для А-3 первоначально выпускались металлическими, с крупными продольными ребрами жесткости, впоследствии замененные пластмассовыми магазинами, изготовленными из ударопрочного литьевого стеклонаполненного полиамида АГ-4С. Масса А-3 составляла от 3.53 до 4,42 кг (в зависимости от опытной модели). Длина без штыка — 930 мм.
Здесь также необходимо упомянуть и еще об одном образце 5,45-мм оружия конструкции М.Т. Калашникова — автомате С-022, созданном в начале 1970-х гг. На этом образце ижевские оружейники отрабатывали совершенно нетипичную для них схему автоматики с полусвободным запиранием канала ствола. Фиксация затвора при откате назад осуществлялась специальным поворотным вкладышем, смонтированным непосредственно на затворе. Однако это направление в конструкторской группе Калашникова не получило дальнейшего развития.