Развитие индивидуального стрелкового оружия за последние 200 лет сопровождалось периодическим, но неуклонным уменьшением калибра этого оружия, связанным с развитием технологий производства оружия и боеприпасов для него. Так, к середине 19 века обычным калибром длинноствольного оружия считалось 0.4–0.5 дюйма (10–12.7 мм). В последнее двадцатилетие 19 века начался переход к оружию уменьшенного калибра, как правило порядка 0.3 дюйма (7.62 мм или около того, в диапазоне 7–8 мм). Уже в первой половине 20 века предпринимались неоднократные попытки дальнейшего снижения калибра оружия до 7 и менее миллиметров, а также уменьшения мощности штатных винтовочных боеприпасов, особенно после появления автоматического оружия. Еще в 30-е годы в СССР велись проработки 5,45-мм патрона с уменьшенным импульсом отдачи.

Начиная со Второй мировой войны в армиях мира начинают появляться боеприпасы уменьшенной мощности (промежуточные), имеющие, однако, стандартный винтовочный калибр 7.62–8 мм (немецкие 7.92х33 мм, советский 7.62х39 мм). Всерьез проблемой снижения калибра своих винтовок первыми занялись американцы, приняв на вооружение в середине 60-х штурмовую винтовку M16A1. Как только их практический опыт подтвердил возможность и полезность дальнейшего снижения калибров (теоретически эту необходимость до того обосновывали неоднократно), полномасштабные работы в этом направлении начались и в других странах, в том числе и в СССР.

На основании проведенных исследований был разработан и испытан ряд макетных образцов автоматов принципиально новых систем. По результатам этих испытаний в 1964 г. был подготовлен проект тактико-технических требований на разработку легкого автомата под 5,45-мм патрон, имеющего повышенную по сравнению с автоматом АКМ, эффективность. В дальнейшем они легли в основу тактико-технических требований Главного ракетно-артиллерийского управления на основании котёорых в 1967 г. началась разработка нового автомата. В начале 70-х годов была завершена разработка 5,45-мм патрона (5,45х39) имевшего удлиненную пулю с комбинированным стальным и свинцовым сердечником и полостью в носике. Уменьшение калибра и веса (в 1,5 раза), вдвое меньшее соотношение между весом пули и порохового заряда по сравнению с патроном 7,62х39 сулили значительное повышение начальной скорости пули, увеличение настильности траектории, уменьшение импульса отдачи, количественное увеличение носимого боекомплекта при том же общем весе выкладки стрелка. Полная масса патрона — 10,2  грамма — на 6 грамм меньше, чем масса патрона 7.62х39мм (16.2 г), что при носимом боекомплекте всего в 8 магазинов (240 патронов) дает экономию массы в 1,4 кг. Новый патрон обеспечил существенно более настильную траекторию пули и значительно — почти на 100 метров — увеличение дальности прямого выстрела. Вследствие особенностей конструкции пули она при попадании в тело должна была начинать кувыркаться, нанося более тяжелые, чем обычно, раны, однако по некоторым данным, так происходит не всегда.

В центральном научно-исследовательском институте точного машиностроения в Климовске приступили к определению технического облика новой системы стрелкового вооружения и, прежде всего основных образцов оружия ее составляющих автомата и единого пулемета. В результате комплексного подхода была обоснована система стрелкового вооружения, включающая 5,45-мм автоматный патрон, автомат, малогабаритный автомат (в качестве вспомогательного оружия), пулемет под указанный боеприпас, а также модернизированный (облегченный) единый пулемет с новым, более маневренным станком. Разными путями шли конструкторы к достижению поставленной задачи. Большинство из представленных образцов отличалось принципиально новыми схемами. Всего было представлено на конкурсные испытания 10 образцов. Из них дошли до заключительных, войсковых испытаний, два образца: системы А. С. Константинова и системы М. Т. Калашникова. Войсковые испытания выявили некоторое превосходство по эффективности стрельбы автомата Константинова, но по соображениям преемственности в производстве и эксплуатации в армии, а также по его некоторым служебно-эксплуатационным недостаткам, предпочтение было отдано автомату Калашникова, который в 1974 г. был принят на вооружение Советской Армии под индексом АК-74 (6П20). Состав комплекса вооружения калибра 5.45 мм содержал автомат АК-74 (базовый вариант), автомат АКС-74 (вариант со складным прикладом для ВДВ) и ручной пулемет РПК-74. В конце 1970-х годов на вооружение также принимается укороченный автомат АКС-74У. Таким образом, совершенство и законченность конструкции автомата Калашникова позволили на его базе создать не только унифицированную систему под патрон обр. 1943 г., но, когда возникла необходимость уменьшения калибра, взяв его за основу и сохранив принципиальную схему автоматики, разработать новый, унифицированный с предыдущим, комплекс оружия 5,45-мм калибра (5,45-мм автоматы АК-74 (6П20), АКС-74У (6П26) (укороченный), 5,45-мм ручной пулемет РПК-74 и др.). Впервые в мировой оружейной практике была решена проблема широкой (межвидовой) унифицикации стрелкового оружия не только в пределах одного калибра, но и при переходе на другой.

^{АК-74 первых выпусков с деревянной фурнитурой и штык-ножом старого образца}

Автомат Калашникова АК-74 является автоматическим оружием с газовым двигателем автоматики, магазинным питанием и воздушным охлаждением ствола. Основу автоматики составляет газовый двигатель с длинным ходом газового поршня. Ведущим звеном автоматики является массивная затворная рама, к которой жестко присоединен шток газового поршня. Газовая камера расположена над стволом, газовый поршень перемещается внутри съемной газовой трубки со ствольной накладкой. Затворная рама перемещается внутри ствольной коробки по двум боковым направляющим, причем в конструкции предусмотрены значительные зазоры между движущимися частями автоматики и неподвижными элементами ствольной коробки, что обеспечивает надежное функционирование даже при сильном внутреннем загрязнении оружия. Еще один аспект, способствующий надежной работе автоматики в тяжелых условиях — заведомо избыточная в нормальных условиях мощность газового двигателя. Это позволяет отказаться от газового регулятора, и тем самым упростить конструкцию оружия и его эксплуатацию. Ценой такого решения явилась увеличенная отдача и вибрация оружия при стрельбе, что снижает точность и кучность огня. Запирание канала ствола осуществляется поворотным затвором на два массивных боевых упора, входящих в зацепление с элементами ствольной коробки. Вращение затвора обеспечивается при взаимодействии выступа на его теле с фигурным пазом на внутренней поверхности затворной рамы. Возвратная пружина с направляющим стержнем и его основанием выполнены в виде единой сборки. Основание стержня возвратной пружины также служит защелкой крышки ствольной коробки. Рукоятка взведения выполнена зацело с затворной рамой, расположена на оружии справа и движется при стрельбе.

АК-74 внешне и по устройству мало чем отличается от АКМ, от которого заимствовано более 53 % деталей. Новинкой в конструкции АК-74 является цилиндрический дульный тормоз-компенсатор, крепящийся на передней части ствола. Он уменьшает подбрасывание автомата в результате отдачи, что влияет на рассеивание пуль, и позволяет снизить и так не слишком сильную отдачу еще больше. Это позволяет улучшить точность и кучность стрельбы, особенно быстрыми одиночными выстрелами и очередями. Недостаток нового дульного тормоза — он направляет ударную звуковую волну главным образом в стороны, и звук выстрела ощущается соседями стрелка с боков довольно болезненно.