Еще в 30-е годы в СССР велись проработки 5,45-мм патрона с уменьшенным импульсом отдачи. Интерес к этому калибру возродился в 60-е годы, когда в США поступила на вооружение 5,56-мм винтовка М-16 и шли работы по уменьшению калибра индивидуального автоматического оружия в других странах. В начале 70-х годов группа конструкторов в составе В.М. Сабельникова, А.И. Булавского, Б.В. Семина, М.Е. Федорова и др. завершила разработку 5,45-мм патрона (5,45х39). 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, увеличение носимого боекомплекта без повышения общего веса выкладки стрелка.

Едва закончилась унификация стрелкового оружия на базе 7,62-мм автомата Калашникова, как 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.

На основании проведенных исследований был разработан и испытан ряд макетных образцов автоматов с принципиально новыми схемами. 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 которых в 1967 г. началась разработка нового автомата.

Разными путями шли конструкторы к достижению поставленной задачи. Большинство из представленных образцов отличалось принципиально новыми схемами. А. А. Дерягин и П. А. Ткачев разработали автомат со сбалансированной автоматикой, А. И. Шилин - автомат с направленным вперед выводом гильз, Г. П. Петропавлов и П. А. Ткачев - автоматы с амортизационными устройствами, П. А. Ткачев и В. В. Симонов - автомат залпового огня, А. А. Дерягин и П. А. Ткачев - автомат с автоматической стабилизацией. 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 некоторым служебно-эксплуатационным недостаткам его, предпочтение было отдано автомату Калашникова, который в 1974 г. был принят на вооружение Советской Армии под индексом АК-74 (6П20).

Таким образом, совершенство и законченность конструкции автомата Калашникова позволило на его базе создать не только унифицированную систему под патрон обр. 1943 г. но, когда встал вопрос об уменьшении 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 практики была решена проблема широкой (межвидовой) унифицикации стрелкового оружия не только в пределах одного калибра, но и при переходе на другой. 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. Масса АК-74 с магазином составляет 4,00 кг, снаряженного магазина - 0,85 кг, длина автомата - 956 мм, длина ствола - 415 мм, дальность прямого выстрела по сравнению с АКМ повышена на 100 м и составляет 625 м, темп стрельбы, боевая скорострельность, прицельная дальность и емкость магазина - аналогичны АКМ. Для рукопашного боя к автомату крепится штык-нож или как у АКМ, или новый - несколько упрощенный и более удобный образец. Для повышения огневой мощи АК-74 может снаряжаться 40-мм однозарядным подствольным гранатометом "ГП-25".