Но тогдашний главный конструктор завода О. Л. Кузьменко, предвидя, что эта работа займёт много времени (что оказалось вполне верным, так как в начале 90-х ещё не был решен вопрос о том, под какой же патрон отрабатывать будущий пистолет), выдвинул предложение о проведении в рамках этой работы модернизации пистолета Макарова. Это давало возможность достаточно быстро (в пределах 2-3 лет) обеспечить армию оружием самообороны, характеристики которого были бы максимально приближены к уровню современных образцов. Тем более, что проработки проекта модернизации пистолета Макарова велись ещё в 1970-е годы. Работу поддерживал курировавший в ЦК КПСС оборонную промышленность Д. Ф. Устинов. В те времена были опробованы и идея увеличения мощности 9-мм пистолетного патрона в тех же габаритах, и идея торможения отката затвора за счёт деформации гильзы в канавки. Испытания показали, что при этом пистолет надёжно работает как на усиленном, так и стандартном патроне. Однако в то время армией ещё не была осознана необходимость перевооружения новым пистолетом. Работа закончилась на стадии предварительных испытаний.
Работу по модернизации пистолета Макарова в рамках темы под кодовым названием «Грач» вели конструкторы Борис Михайлович Плецкий и Рашид Габдуллович Шигапов. Работа по теме «Грач» на механическом заводе велась по трём направлениям:
«Грач-1» пистолет по схеме с газовым торможением отката затвора (по типу немецкого Heckler-Koch P7), конструктор А. И. Зарочинцев;
«Грач-2» разработка В. А. Ярыгина, ставшая, в конце концов, пистолетом ПЯ;
«Грач-3» образец на базе пистолета Макарова.
Перед конструкторами стояла задача, сохранив предельно производственную базу и положительные качества прежнего «Макарова», приблизить его тактико-технические характеристики к современному уровню. Модернизированный пистолет отрабатывался под 9-мм высокоимпульсный патрон, разработанный специалистами Тульского патронного завода. Поскольку по габаритам модернизированный патрон был полностью идентичен патрону 57-Н-181С, то перед конструкторами стояла задача обеспечить одинаково надёжную работу автоматики как при стрельбе высокоимпульсным патроном, так и при использовании штатного патрона к пистолету Макарова. Она была решена за счёт опробованного ещё в 1970-е годы конструктивного решения – винтообразные канавки в патроннике плюс некоторое утяжеление затвора. В отработку геометрических параметров канавок существенный вклад внёс конструктор П. С. Ившин. В дальнейшем эти же наработки были использованы для пистолета-пулемёта «Клин» (версия «КЕДРа» под высокоимпульсный патрон), а также в адаптации под патрон 9х19 пистолета Макарова и пистолета-пулемёта «КЕДР» (оба образца остались на уровне опытных разработок).
При разработке магазина была принята не вполне традиционная для отечественных образцов схема: с переходом из двухрядного расположения патронов в однорядное в верхней трети магазина. Это позволило увеличить его вместимость в полтора раза (с 8 до 12 патронов), но при этом полностью сохранить отработанный за десятилетия серийного выпуска ударно#спусковой механизм. Увеличение толщины рамки по рукоятке потребовало и изменения геометрии щёк рукоятки. При этом эргономика рукоятки была переработана с учётом опыта эксплуатации пистолета в подразделениях специального назначения.
Модернизированный образец прошёл полный цикл испытаний и, после устранения отдельных замечаний был официально принят на вооружение Российской армии под названием «пистолет Макарова модернизированный» (ПММ). В настоящее время ПММ также состоит на вооружении Федеральной службы охраны.