Орудие обладало высокой точностью стрельбы, из него можно было долго вести непрерывный огонь. Подвижная система автоматики состояла из ствола с рамой, затвора и рычагов. На правый конец оси заднего рычага надевали качающуюся фигурную рукоятку, а на левый — эксцентрик (вращающийся диск) с цепочкой. Цепочка соединялась с возвратной пружиной, размещенной в отдельной коробке на левой стенке короба пулемета. Поворот рукоятки задавал положение ствола и затвора.

 
Выстрел производили при закрытом затворе нажатием на спусковой рычаг между рукоятками удержания. Действие отдачи через замок и рычаги, находившиеся в мертвой точке, передавалось раме ствола, и вся подвижная система отходила назад. После вылета пули пороховые газы попадали в надульник (часть ствола) и давили на передний срез ствола, придавая подвижной системе дополнительный импульс. После выстрела из патронника автоматически извлекалась стреляная гильза, которая подавалась в подствольную гильзоотводную трубку, после чего из пулеметной ленты также автоматически извлекался следующий патрон.

 
С 1910 года на Тульском оружейном заводе под руководством И. Пастухова, И. Судакова и Павла Третьякова выпускали модернизированный вариант пулемета Максима. Конструкторы поработали над конструкцией его подвижных частей и конфигурацией ряда деталей, спроектировали дульный тормоз-компенсатор, который устранил задержки при стрельбе под углом.

 
Часть деталей, которые раньше изготавливали из бронзы, например рукоятки, приемник и кожух ствола, заменили стальными. Кроме того, конструкторы усовершенствовали прицел, спусковую тягу, детали короба. Всего в конструкцию оружия внесли более 200 изменений, что облегчило пулемет на 5 килограммов и сделало работу автоматики более надежной.