В 1908 году на вооружение российской армии был принят новый винтовочный патрон с остроконечной пулей. Это потребовало внести изменения в устройство прицела винтовки образца 1891 г. В 1910 году на винтовках стали устанавливать новый прицел с дуговой рамкой, предложенный механиком Сестрорецкого оружейного завода В. П. Коноваловым. Также при модернизации была изменена отсечка-отражатель, введены раздвижные ложевые кольца, на ложу установлен винт Нагеля. На пехотных винтовках антабки заменили прорезными ложевыми глазками.

В 1910–1914 гг. помимо изготовления новых винтовок шла переделка уже имеющихся образцов. К началу Первой мировой войны она не была полностью завершена. В 1922 году был осуществлен переход от трех типов 3-линейной винтовки (пехотной, драгунской и казачьей) к единому образцу. На вооружении Красной Армии был оставлен только драгунский образец. Также в войсках продолжал использоваться 3-линейный карабин образца 1907 года.

Ствол переменного сечения, уменьшающегося к дульной части. В канале ствола четыре нареза. На казенную часть ствола навинчена граненая ствольная коробка. Прицельные приспособления состоят из призматической мушки на основании и рамочно-ступенчатого прицела с изогнутой рамкой. Затвор продольно-скользящий, с поворотом при запирании, с двумя симметрично расположенными боевыми выступами в передней части. Магазин серединный, вертикального типа с однорядным расположением патронов. Ложа деревянная; состоит из длинного цевья, прямой шейки и плоского приклада. Ствольная накладка деревянная. Прибор стальной; состоит из спусковой скобы, объединенной с магазинной коробкой, наконечника цевья и двух разрезных ложевых колец, соединенных винтами и четырех глазков двух прорезных антабок.