Несмотря на реальные успехи, достигнутые в создании принципиально нового вила стрелкового оружия, Федоров не считал полностью законченной работу по созданию авт оматической винтовки, поскольку при ее проектировании конструктор столкнулся с трудностями, связанными с применением русского штатного 7,62-мм винтовочного патрона. Этот патрон имел гильзу бутылочной формы с выступающим фланцем, который предназначался для фиксации патрона при досылке в патронник упором кольцевого выступа закраины (фланна) в торен патронника, а также для извлечения гильзы зубом выбрасывателя из патронника. Если в магазинных винтовках эга особенность патрона была сто достоинством. то в автоматическом оружии она стала тормозящим фактором, создавая дополнительные трудности при конст руировании механизма подачи и тем самым существенно ограничивая возможности улучшения их боевых и служебно-эксплуатационных качеств. В то же время существовала и другая, более совершенная конструкция винтовочных гильз, в которых взамен закраины существовала кольцевая проточка (гильзы с невыступающим фланцем).
В.Г. Федоров, как и многие конструкторы-пионеры в проектировании стрелкового автоматического оружия, в результате длительных поисков пришел к выводу, что устройство патрона во многом определяло конструкцию стрелкового оружия. Тем более, что Особая Комиссия, наряду с созданием нового вила оружия, поставила в качестве одной из целей задачу разработки нового патрона уменьшенного калибра с улучшенной баллистикой. В 1911–1912 гг. в России уже проводились с непосредственным участием члена этой комиссии В.Г. Федорова широкие испытания опытных патронов калибра 6, 6,5 и 7 мм. Их результатом стало признание наиболее подходящим для автоматического оружия 6-мм патрона с пулей массой 7 г и начальной скоростью 1000 м/с. Поэтому, несмотря на положительные результаты, полученные на испытаниях своего оружия под патрон калибра 7,62 мм, Федоров начинает в инициативном порядке работать над комплексом — боепринас-оружие-. включавшим в себя самозарядную винтовку и новый патрон. Впоследствии Владимир Григорович вспоминал: — Не считая возможным ждать окончания опытов комиссии, в целях ускорения всего дела я решил самостоятельно разработать новый патрон и одновременно с работами под 3-линейный калибр разрабатывать систему и иол новый патрон с улучшенной баллистикой. Свои работы я начал в 1911 г. с выяснения коренного вопроса об убойн‹хти малого калибра;… они были совершенно достаточны для убеждения в возможности немедленного принятия малого калибра 6.5 мм. Доказав, что убойность нули не изменяется с уменьшением калибра. Федоров разработал конструкцию совершенно нового патрона калибра 6,5 и 7 мм. причем он спроектировал пять вариантов патрона калибра 6.5 мм. отличавшихся размерами и формой пуль и гильз. Проведя колоссальное количество исследований и экспериментов, преследовавших три цели: уменьшение калибра, достижение более высокого давления (до 3500 атмосфер) и применения бесфланцевой гильзы (без закраины), В. Г. Федоров сумел создать 6.5-мм патрон, по праву считавшийся лучшим по тем временам. С введением уменьшенного калибра решались вопросы: