После принятия в 1943 г. на вооружение 7,62мм промежуточного патрона (7,62х39) конструкции Н. М. Елизарова и Б. В. Семина развернулись работы по созданию новой системы стрелкового вооружения под этот патрон. Для замены пистолетов-пулемётов разрабатывалось новое индивидуальное автоматическое оружие - автомат со сменным магазином и переключателем режимов огня. Магазинный карабин должен был сменить самозарядный карабин с постоянным магазином; а ручной пулемёт винтовочного калибра - облегченный ручной пулемёт с магазинным или ленточным питанием. Работы над автоматом были начаты А. И. Судаевым, создавшим в 1944 г. ряд оригинальных конструкций, затем подключились другие конструкторы. В 1946 г. представил свой образец начинающий конструктор Михаил Тимофеевич Калашников. Разработанный им автомат успешно выдержал испытания и превзошел по совокупности показателей конструкции В. А. Дегтярева, С. Г. Симонова, Н. В. Рукавишникова, К. А. Барышева и др. В конце 40-х годов автомат был принят на вооружение под обозначением АК-47 (автомат Калашникова обр. 1947 г. ) или просто АК.
Автоматика АК действует за счет отвода пороховых газов через боковое отверстие в стенке канала ствола. Газовый поршень со штоком жёстко связан с затворной рамой. После отхода затворной рамы под действием давления газов на нужное расстояние отработанные газы выходят в атмосферу через отверстия в газовой трубке. Запирание канала ствола осуществляется поворотом затвора, при этом два боевых выступа затвора заходят в соответствующие пазы ствольной коробки. Поворот затвора производится скосом затворной рамы. Затворная рама является ведущим звеном автоматики: она задает направление движения подвижных частей, воспринимает большинство ударных нагрузок, в продольном канале затворной рамы помещена возвратная пружина (по аналогии с пистолетами-пулемётами иногда не совсем верно именуется «возвратнобоевой»).
Рукоятка перезаряжания расположена справа и выполнена заодно с затворной рамой. При отпирании затвора движущейся назад затворной рамой происходит предварительное смещение («страгивание») находящейся в патроннике гильзы. Это способствует сбросу давления в патроннике и предотвращает разрыв гильзы при последующем извлечении даже при очень сильном загрязнении патронника. Выброс стреляной гильзы вправо через окно ствольной коробки обеспечивают установленный на затворе подпружиненный выбрасыватель и жесткий отражатель ствольной коробки. «Вывешенное» положение подвижных деталей в ствольной коробке со сравнительно большими зазорами обеспечило надежную работу системы при сильной загрязненности.
Ударный механизм - куркового типа с вращающимся на оси курком и П-образной боевой пружиной, выполненной из двойной витой проволоки. Спусковой механизм допускает ведение непрерывного и одиночного огня. Единая поворотная деталь выполняет функции переключателя режимов огня (переводчика) и флажкового предохранителя двойного действия: в положении предохранения он запирает спусковой крючок, шептала одиночного и непрерывного огня и препятствует движению назад затворной рамы, частично перекрывая продольный паз между ствольной коробкой и ее крышкой. При этом затвор можно отвести назад для проверки патронника, но его хода недостаточно для досылания следующего патрона в патронник.
Все детали автоматики и ударно-спускового механизма компактно собраны в ствольной коробке, играющей, таким образом, роль и затворной коробки, и корпуса ударно-спускового механизма. Первые партии АК-47 имели, в соответствии с заданием, штампованную ствольную коробку с вкладышем ствола из поковки. Однако, имеющаяся технология не позволила тогда достичь требуемой жёсткости коробки, и, в серийном производстве, холодную штамповку заменили фрезерованием коробки из цельной поковки, что вызвало увеличение веса оружия.
Задний упор направляющего стержня возвратной пружины входит в паз ствольной коробки и служит защелкой штампованной крышки ствольной коробки.
Автомат имеет традиционный секторный прицел с расположением прицельной колодки в средней части оружия и мушки - у дульной части ствола, на треугольном основании. Мушка регулируемая по высоте, с боков укрыта «крыльями стойки», прицел насечен до 800 м.
Для удобства удержания служат пистолетная рукоятка, цевье и ствольная накладка (соединена с газовой трубкой), изготовленные из дерева. АК-47 выпускался с постоянным деревянным или складным (вперед и вниз) металлическим (АКС47 или АКС) прикладом. АКС поставлялся на вооружение воздушно-десантных и специальных войск. В процессе производства деревянные детали из березовых заготовок постепенно были заменены: приклад стали выполнять из фанерной плиты, ствольную накладку - из клеенного шпона, пистолетную рукоятку - из пластмассы. Небольшая конструкторская группа Калашникова совместно с технологами Ижевского завода несколько снизила вес автомата за счет внедрения новых марок сталей.
К автомату примыкался плоский штык с длиной клинка 200 мм и шириной 22 мм (на опытных образцах штык-тесак винтовки СВТ-40).
Огонь из автомата может вестись пулями нескольких типов: обыкновенной, трассирующей, бронебойно-зажигательной и зажигательной. Магазин стальной (впоследствии дополнен магазином из лёгкого сплава), коробчатый, секторной формы с шахматным расположением 30 патронов.
В гнезде приклада АК-47 помещался пенал с принадлежностью для ухода за оружием. Шомпол крепился под стволом и удерживался в канале цевья за счет собственной упругости.
Глубокая продуманность, тщательная доводка, сравнительная простота и своеобразное изящество схемы с широким применением принципа многофункциональности деталей обусловили высокую надёжность работы оружия в любых условиях. Немало способствовал этому тщательный подбор материалов, в частности, оружейной стали для изготовления ствола и наиболее ответственных деталей оружия. Живучесть ствола автомата составляет 15-18 тысяч выстрелов. Хорошо продуманная и доведенная форма автомата сделала его компактным, удобным при стрельбе и переноске. Немаловажное значение имеет простота разборки автомата и ухода за ним.