Технические возможности пулемета, питаемого из коробчатого магазина, не позволяли развивать боевую скорострельность более 100 выстрелов в минуту, что необходимо было для авиации. Повышения скорострельности до 250 выстрелов авторы системы добиваются за счет спаривания двух пулеметов и применения магазина увеличенной емкости (дискового на 50 патронов). В связи с этим пулеметы пришлось расположить по вертикали на различных уровнях для обеспечения необходимых условий по монтажу систем с такими магазинами.
Этот образец весьма представительной комиссией, в состав которой вошли члены Арткома ГАУ и Стрелкового комитета РККА (Н.М. Филатов, Е.В. Агокас, В.А. Ковровцев, А.А. Смирнский), под председательством Н.В. Куйбышева (председателя Стрелкового комитета РККА и начальника школы «Выстрел») 24 июля 1924 года был рекомендован для принятия на вооружение Военно-Воздушных Сил. «Из числа образцов, испытанных комиссией, признать наиболее пригодными… для вооружения авиационных аппаратов ручной пулемет из двух спаренных заряжаемых сверху автоматов с воздушным охлаждением и магазинами на 50 и 75 патронов» — констатирует комиссия в своем заключении.
В 1925 году Федоров и Дегтярев повышают боевую скорострельность авиационного пулемета до 400 выстрелов в минуту, но уже за счет страивания автоматов, располагая их в двух горизонтальных плоскостях: один в центре-снизу и два по бокам-сверху. Центральный нижний образец имеет приклад и спусковой механизм, позволяющий вести огонь из всех автоматов одновременно.
Спарка двух автоматов в шаровой установке для использования в танке была разработана Д.Д. Ивановым, при этом за основу был взят спаренный ручной пулемет, ранее разработанный Федоровым и Шпагиным. Г.С. Шпагин существенно упростил шаровую установку, убрав около 42 деталей. Танкисты одобрили произведенное усовершенствование шаровой установки.
Первые опыты по созданию унифицированного комплекса различных типов оружия на базе 6,5-мм автомата Федорова дальнейшего развития не получили в связи с изменением в «верхах» ориентации в отношении калибра оружия для разрабатываемых новых систем. Но эти первые опыты в области унификации первых образцов отечественного автоматического оружия имели большое значение для дальнейшего технического прогресса в стрелковом вооружении. Они позволили в первом приближении установить возможность получения необходимых тактико-технических характеристик оружия различных типов, построенного по схеме унификации, предложенной Федоровым.
Массовое производство автоматов Федорова с постепенным наращиванием темпов их валового выпуска продолжалось до октября 1925 года со сдачей заказчику в отдельные месяцы до 200 автоматов.
Начальник Высшей стрелковой школы Н. М. Филатов, обобщавший материалы по войсковой эксплуатации данного оружия, писал в 1922 году в своих донесениях в ГАУ: «Сведения с фронтов о боевом применении автоматов в составе команд получились весьма благоприятные при условии снабжения команд запасными автоматами и хорошо обученной подготовленной прислугой».
Наряду с этим из войск поступали и такие сообщения, что новое оружие «слишком нежно для боевой службы и после запыления и загрязнения автоматы, бывают случаи, отказывают в работе». При полигонных испытаниях отмечались сдвоенные выстрелы при положении переводчика на одиночном огне, случаи неотражения стреляных гильз, невозможность стрельбы при упоре на магазин, наличие задержек, связанных с плохой подачей патронов магазином. Как недостаток данной системы отмечалось также, что при непрерывном огне «только первые пули попадают в цель, а затем весь, сноп траекторий отклоняется от цели и стрельба становится бесполезной».
Автоматов к этому времени было выпущено небольшое количество и изготовлены они были при недостаточном оснащении производства технологической оснасткой и необходимым контрольно-измерительным инструментом (лекалами, калибрами и т. п.), определяющими соответствие выпускаемой продукции требованиям построительных чертежей.
Войсковая проверка выпущенных автоматов к тому же была еще недостаточно широкой, так как, во-первых, высылались они только в те воинские части, где на вооружении находилась японская винтовка Арисака, а во-вторых, расход японских 6,5-мм патронов лимитировался ввиду ограниченных их запасов. Своих 6,5-мм патронов в России не было, несмотря на то, что еще перед войной было принято решение об организации производства патронов Федоровской разработки. Реализации этого решения помешала начавшаяся мировая война. В связи с этим автомат и проектировался под японский патрон.
В 1923 году на основании изучения опыта боевого применения автоматов Федоров вносит ряд изменений в свою систему. В спусковом механизме введен разобщитель для устранения сдвоенных выстрелов, доработан магазин с устранением перекоса подавателя, введена затворная задержка, упрощен прицел — вместо трех прорезей сделана одна на все дистанции.