Отталкиваясь от концепции своей дебютной конструкции начала 1926 года и упорно продолжая её кардинальное развитие, Симонов добился на этом поприще значительного прогресса. Работа улучшенного образца, созданного им в 1931 году (не без помощи своего маленького КБ, организованного на Ковровском заводе после объявления очередного государственного конкурса на создание автовинтовки), основывалась на новомодном тогда принципе - отводе пороховых газов при выстреле через боковое отверстие в неподвижном стволе с последующим использованием их давления на газовый поршень. Газоотводный узел с коротким ходом поршня был размещён по тем временам довольно необычно и смело, над стволом. Пожалуй, впервые в оружии этого класса запирание затвора (а значит, и канала ствола) осуществлялось особым клином, подпружиненным и перемещающимся в вертикальных пазах ствольной коробки, что «предоставляло возможность не только оптимально распределить нагрузку на запирающем узле в момент выстрела, но и несколько уменьшить массу затвора и всего оружия».

В стремлении максимального облегчения винтовки учитывался буквально каждый грамм веса. За подъём клина при запирании отвечал расположенный в передней части стебля затвора скос, за его опускание при отпирании - специальная рамкообразная деталь, связанная штоком с газовым поршнем и именуемая взводной муфтой. Отходя назад, она выжимала запирающий блок-клин вниз из пазов затвора, освобождая последний. Тонкая возвратная пружина нашла своё место в съёмной крышке ствольной коробки.

Ударно-спусковой механизм, допускавший ведение одиночного или же непрерывного огня, был ударникового типа. Внутри затвора разместился собственно ударник с боевой пружиной, также имелось специальное устройство противоотскока стебля затвора, исключающее осечки или выстрелы при не полностью поднятом клине. Для защиты от выстрела в случае досылания патрона в патронник, «занятый» ранее досланным патроном, в крышке коробки винтовки был собран механизм предохранительного ограничителя (отсечки). Экстракцией и отражением стреляной гильзы занимались подпружиненный выбрасыватель в верхней части остова затвора и двухлопастный отражатель, закреплённый на дне ствольной коробки. Магазин - вполне удачный отъёмный коробчатый, рассчитанный аж на 15 располагающихся в шахматном порядке патронов. К слову, заполнение магазина могло производиться и без его отделения от винтовки, с помощью стандартных 5-патронных обойм. После полного израсходования боезапаса затвор оставался в «открытом», удобном для последующего заряжания, положении - подаватель пустого магазина включал специальную затворную задержку. Прицел секторного типа был насечён на дальности от 100 до 1500 метров с шагом 100 м. Неотъёмный штык - складной игольчатый четырёхгранный - оставался всегда при оружии.