Отъёмный коробчатый магазин секторной формы вместимостью 25 патронов устанавливался сверху со смещением влево и фиксировался защёлкой и пластинчатой пружиной (верхнее положение магазина, удобное для его быстрой смены на позиции и предотвращающее цепляние за грунт, будет и позже использоваться в ручных пулемётах). Патрон подавался из магазина через поворотный отсекатель – при откате подвижной системы отсекатель поворачивался влево и пропускал очередной патрон в приёмник. Досылатель представлял собой качающийся в вертикальной плоскости фигурный рычаг, укреплённый на оси в ствольной коробке. При возврате подвижной системы вперёд досылатель набегал вилкой своего нижнего плеча на овальный выступ затыльника и поворачивался, при этом длинное верхнее плечо досылало следующий патрон в патронник ствола по пазу в верхней части затвора до того, как затвор поднимался и запирал канал ствола. Патрон при подаче двигался по столь сложной траектории, а цикл автоматики требовал синхронизации движения такого количества деталей, что бытовала шутка – дескать, самым примечательным в системе «Мадсен» было не то, что она работала хорошо, а то, что она вообще работала. Тем не менее пулемёт действовал вполне надёжно, что можно отнести на счёт качественного, хотя и довольно дорого, изготовления. Сравнительно низкий темп стрельбы не слишком отвечал задачам пулемёта (по крайней мере, с позиций того времени), зато делал его легче управляемым, а в сочетании с массивностью системы ещё и способствовал меткости стрельбы, что, видимо, сказалось на популярности «Мадсенов».
Ударно-спусковой механизм – куркового типа, с винтовой боевой пружиной. Ударник монтировался в сквозном канале затвора, курок с боевой пружиной и её направляющим стержнем – в затыльнике, спусковой механизм – на предохранительной скобе. УСМ допускал одиночный и автоматический огонь; переводчик находился в задней части спусковой скобы и при повороте вперёд («одиночный огонь») ограничивал поворот спускового крючка. При нажатии на спусковой крючок опускался разобщитель, следом опускался спусковой рычаг с шепталом, последний снимал курок с боевого взвода. При откате подвижной системы рычаг возвратного механизма, поворачиваясь, своим кулачком отводил вперёд разобщитель, который освобождал спусковой рычаг, тот поднимался и перехватывал своим шепталом курок. При повороте переводчика назад (вдоль спусковой скобы) спусковой крючок поворачивался назад до отказа, при этом вперёд выдвигался ползун – он воспринимал давление кулачка рычага возвратного механизма, спусковой рычаг опускался, освобождая курок с боевого взвода. Так вёлся автоматический огонь. Смонтированный в затыльнике флажковый предохранитель блокировал спусковой рычаг. С правой стороны затыльника находилась качающаяся рукоятка заряжания, при стрельбе она оставалась неподвижной, фиксируясь в переднем положении на особой стойке короба.
На кожухе ствола со смещением вправо крепились мушка и секторный прицел. Имелась выточка под обойму сошки. Ноги сошки – прямые, с плоскими остриями и откидными опорами. Приклад – деревянный, с пистолетным выступом шейки и откидным металлическим наплечником. Всего конструкция включала 98 деталей.
Порядок разряжания ручного пулемёта «Мадсен»:
1. включить предохранитель, повернув его флажок (слева над спусковой скобой) вверх;
2. отделить магазин, нажав на защёлку позади него;
3. повернуть рукоятку заряжания до отказа назад;
4. выключить предохранитель;
5. нажать на спусковой крючок.
Порядок неполной разборки ручного пулемёта «Мадсен»:
1. разрядить пулемёт;
2. открыть крышку короба, для чего нажать ее защёлку вперёд;
3. отделить затыльник, для чего отвинтить его замыкатель;
4. извлечь подвижную систему из короба;
5. отделить досылатель, вытолкнув его ось;
6. вынуть ось затвора и отделить затвор от ствольной коробки;
7. отделить предохранительную скобу, вынув предохранитель;
8. сборку производить в обратном порядке.
Тактико-технические характеристики ружья-пулемёта «Мадсен» («ружья-пулемёта обр. 1902 г.»)
Патрон – 7,62-мм обр. 1891 г. (7,62х54R)
Масса пулемёта со снаряженным магазином и сошкой, кг – 8,92
Длина пулемёта, мм – 1120
Длина ствола, мм – 590
Масса ствола, кг – 2,2
Масса затвора, кг – 0,95
Нарезы – 4 правосторонние, прямоугольные
Длина хода нарезов, мм – 240
Длина прицельной линии, мм – 547
Прицельная дальность, м – 1704 (2400 шагов)
Темп стрельбы, выстр./мин – 400
Боевая скорострельность, выстр./мин – 180-200
Высота линии огня, мм – 675
Питание – коробчатый магазин, патронов – 25
Масса пустого магазина, кг – 0,4
Масса сошки, кг – 0,5
После русско-японской войны
В литературе утвердилось мнение, что ружья-пулемёты не были оценены по достоинству и почти сразу после русско-японской войны переданы в крепости. Но дело обстояло несколько иначе.