К производству изначально предъявили требование полной взаимозаменяемости деталей. Оно давно стало для русской оружейной промышленности обязательным, но теперь качественно возросли требования к точности и единообразию изготовления деталей и выдерживанию технических условий на них. Надо заметить, что Третьяков и Пастухов, находясь в 1903 г. на заводе «Виккерс», обнаружили, что в пулеметах фирма еще не добилась взаимозаменяемости — затвор, собранный из деталей четырех пулеметов, дал задержку уже на 20-м выстреле (затвор, или «замок», как его тогда называли, был самым сложным в изготовлении узлом). А представитель «Виккерс» Ю.К. Миллер, прибывший в Тулу в 1905 г., смог убедиться, что здесь достигнута взаимозаменяемость деталей замка. Но вот объемы производства были еще малы.

Пока в Туле ставили производство, военное министерство выдало очередной заказ берлинскому заводу DWM. Давно не является секретом ни то, что германская военная промышленность во многом поднялась на русских заказах, ни то, что она была весьма исправным поставщиком. А приемка заказанных пулеметов у DWM, для которой в Германию направили полковника П.П. Третьякова, полковника А.А. Кубасова (принявшего от него инструментальную мастерскую) и старшего мастера Д.Н. Смирнова, стала хорошим поводом, чтобы подробно ознакомиться с улучшениями, внесенными в технологию и организацию производства германскими специалистами.

Требовалась и помощь других артиллерийских заведений. В Журнале Хозяйственного комитета ИТОЗ от 7 февраля 1906 г. указывалось, что в счет наряда на 400 пулеметов надлежит получить: «от Брянского арсенала — 400 пар колес, от Ижевского завода — 400 штук больших щитов, 400 штук малых щитов, 400 штук осей, 1600 штук черновых пулеметных стволов».

Как и следовало ожидать, возникли проблемы с системой питания, а именно — с холщовой пулеметной лентой. В марте 1906 г. на Главном Артиллерийском полигоне испытали три английские ленты и четыре, изготовленные ИТОЗ. По отчету полигона, «ленты, изготовленные из английской ткани, оказались заметно лучше изготовленных из русской тесьмы» — в последних оказались тесны гнезда, слишком большая доля энергии подвижной системы расходовалась на извлечение патрона из ленты, что приводило к задержкам в стрельбе. Артком 23 февраля 1907 г. признал, что «совершенствование производства… тесьмы является насущной потребностью военного ведомства». Из различных испытанных ИТОЗ вариантов наилучшей оказалась тесьма рижской мануфактуры, поставленная «Шимунек и К°». Заказ на тесьму для пулеметных лент «Шимунек и К°» получил уже в 1906 г., тогда же 300 комплектов кожаных чехлов и сумок к пулеметам заказали тульскому цеховому С. Рабиновичу — привлечение «частной промышленности» ограничивалось такими заказами. Пулеметы потребовали совершенствовать и патронное производство. В рапорте Начальника ИТОЗ от 16 июля 1907 г. указывалось, что при стрельбе из пулеметов патронами Петербургского и Луганского заводов часты случаи пробития капсюлей, прорыва газов через капсюльное гнездо, выпадания пуль. Кроме того частицы оболочки пуль (особенно в патронах Тульского патронного завода) быстро засоряли надульник, в связи с чем в 1906 г. даже испытали два варианта измененных надульников, но они не показали видимых преимуществ.

За первые три месяца 1907 г. ИТОЗ сдал в Тульский отдел Московского артиллерийского склада 64 пулемета, за апрель — 24, май — 40, июнь — 72, июль — 56, август — 40. Всего же за 1907 г. — 448 (по другим данным, 440) «пехотных» и 77 морских (без лафетов) пулеметов. При этом за 1906 г. армии сдали только 73 пулемета из 145 произведенных (флоту сдали только 3), в 1907-м — 228 из 525, т. е. принималось около половины переданных заводом пулеметов. Не была еще отработана технология серийного производства, возникали задержки с поставкой сталей Ижевским сталеделательным заводом. Но до 1908 г. шло, по сути, опытное производство. За 1905–1908 годы изготовили 1376 серийных «сухопутных» пулеметов с запасными частями (820 «крепостных» и 556 «полевых») и 208 «морских».

Первые русские пулеметы попали и за рубеж — сразу после Русско-японской войны с просьбой о приобретении пулеметов обратилось к России болгарское правительство. 3 января 1906 г. «высочайше соизволено» было отпустить безвозмездно один крепостной и один вьючный пулемет с 20 000 патронов. Опыты с ними, видимо, произвели хорошее впечатление, Болгария намеревалась заказать ИТОЗ 144 пулемета вьючного и 115 крепостного типа, но, в конце концов, выбрала поставщиком ту же германскую DWM.

Опыт войны указал и на «желательность получения большей дальности» и настильности стрельбы, что способствовало принятию в 1908 г. 3-линейного винтовочного патрона с остроконечной пулей. Пришлось переделывать под него пулеметы — менять стойку прицела, переделывать патронник под новый профиль пули, для уменьшения импульсных нагрузок при стрельбе увеличивать диаметр отверстия втулки надульника. Решено было также облегчить сам пулемет (Артком определил такую задачу в начале 1909 года) и принять новый станок, который позволил бы иметь пулеметы и установки одного типа в пеших и конных пулеметных командах. Требования к новому станку сформулировали Артком ГАУ совместно с Офицерской стрелковой школой.

Принятие в 1907 г. в Австро-Венгрии на вооружение сравнительно легкого 8-мм пулемета системы А. Шварцлозе заставило ускорить исследования «легких» и «облегченных» пулеметов в других странах.

Летом 1908 г. свой вариант облегченного до 18,48 кг пулемета прислал для испытаний и Максим. В июле 1909 г. «Виккерс» прислала новый вариант массой 11,36 кг — разработку «легкого» пулемета фирма вела уже несколько лет, и русские специалисты весьма интересовались этими работами. В частности, специалисты «Виккерс» заменили бронзовые и чугунные детали стальными (предлагалось даже делать некоторые детали из дюралюминия), перекомпоновали и упростили замок, облегчили короб пулемета, ввели новый надульник, попутно улучшили конструкцию спусковой тяги. Новый пулемет «Виккерс», его треножный станок и патронная коробка могли переноситься в виде ранцев тремя номерами расчета.

Артком отметил «замечательную легкость» нового пулемета «Виккерс», а 3 декабря 1909 г. ГАУ предписало ИТОЗ «установить как можно скорее производство легких пулеметов Максима с тем, чтобы сдача их началась с августа 1910 г.», при этом на 1910 г. давался наряд в 600 пулеметов. 29 января 1910 г. «Виккерс» доставила на ИТОЗ свой образцовый «легкий» пулемет. Он работал с задержками, но и тулякам пришлось вносить в свои опытные пулеметы ряд изменений. Для облегчения пулемета ряд деталей из бронзы (рукоятки управления, приемник, кожух ствола и другие — кроме втулки ствола и пароотводной трубки в кожухе ствола) по примеру англичан и немцев (пулемет MG.08) заменили стальными. Испытания в середине 1910 г. «облегченного» пулемета «Виккерс» на треноге с отделяемым колесным ходом на полигоне Офицерской стрелковой школы показали, что он «вовсе не давал автоматической стрельбы ни старыми, ни новыми патронами». Заметим, что это была первая, еще не серийная модель модифицированного пулемета «Виккерс», известного в нашей стране как «Виккерс» 1910 г. Англичане еще только ставили производство новой модели (ставшей впоследствии знаменитой и широко распространившейся в мире) и торопились в рамках договора «застолбить» его в России. Характерно, что в ходе испытаний стрельбу из пулеметов вели под большими углами возвышения и склонения, — кроме необходимости применения пулеметов в крепостях тут сказался опыт боев в горной местности в ходе Русско-японской войны. При такой стрельбе часты были «неотдача» подвижной системы из-за ее веса или недоход затвора из-за недостаточного усилия возвратной пружины. «Виккерс» улучшила конструкцию, но все же наиболее соответствующим требованиям ГАУ был признан тульский «облегченный» пулемет. С учетом того, что для ИТОЗ пулеметное производство было делом сравнительно новым, «выигрыш» у именитой фирмы «Виккерс» был заметным успехом.