В России Военное министерство в течение продолжительного периода не могло остановить свой выбор на определённом образце, хотя и производило многочисленные испытания. Из-за этой медлительности Мосину представилась возможность подробно изучить новое оружие, учесть его достоинства и недостатки. Мосин воспользовался этим при разработке своей конструкции. В частности, в России испытывалась ещё в 1886—1887 гг. винтовка швейцарского конструктора полковника Шмидта. Однако швейцарское правительство, принявшее нё вооружение эту винтовку в 1889 г., запретило Шмидту передавать свою работу за границу. Одной из причин медлительности в перевооружении был известный скептицизм высших военных кругов по отношению к магазинной винтовке. Испытания в 1880-х годах более 100 образцов магазинных винтовок выявили те или иные дефекты в смысле надёжности работы механизмов.

Между тем от военного оружия требуется безукоризненность и надёжность, так как отказ оружия в критическую минуту убивает доверие бойца к своему оружию. Военный министр того времени генерал Ванновский считал ненужным введение магазинной винтовки: «Запад нам не указ; мы и с однозарядными сильнее. Солдат мы учим: стреляй редко, да метко». В своих рассуждениях Ванновский исходил из того, то магазинные винтовки того времени давали сравнительно небольшое повышение скорострельности, а усложнение механизма винтовки снижало её надёжность; главное же — он боялся излтшнего расхода боеприпасов. Поэтому вплоть до 1890 г. Военное инистерство делало заказы на однозарядную винтовку, откладывая переход на магазинную. По этой причине Мосин до 1890 г. работал над однозарядной винтовкой уменьшенного калибра. Окончательно образец новой (однозарядной) винтовки был отработан к январю 1890 г.; калибр винтовки был снижен до трёх линий (7,62 мм), в винтовке был применён вновь отработанный патрон.

(Необходимо пояснить, что в 1540 г. в Нюрнберге была впервые разработана шкала калибров оружия (линейка) с диаметром каменных и чугунных ядер. С 1877 г. в России калибр огнестрельного оружия стал обозначаться в линейных единицах: дюймах и линиях (одна линия соответственно равна 0,1 дюйма), например 3—6-дюймовая пушка, 3-линейная винтовка).

Однако перевооружение иностранных армий магазинными винтовками не могло не повлиять на перевооружение русской армии, и Военное министерство вынуждено было добиваться окончательного решения вопроса об отработке магазинной винтовки, рассматривая однозарядную винтовку как временный образец. В октябре 1889 г. был доставлен для испытаний образец винтовки бельгийского оружейника Л. Нагана калибра 8 мм. Поскольку к этому времени был отработан ранее упомянутый патрон, Л. Нагану было предложено переконструировать свою винтовку под этот патрон, а параллельно с этим было разрешено отработать образцы винтовок капитану Мосину и капитану Захарову.

С энтузиазмом вернулся Мосин к работе над магазинной винтовкой, поглощавшей все его мысли. Он получил освобождение от остальных служебных обязанностей и целиком отдал себя любимому делу. Сроки для работы были даны короткие: с перевооружением было необходимо спешить. В распоряжении Мосина была мастерская с несовершенным, кустарным оборудованием. Несмотря на это, он справился со своей задачей и уже в феврале 1890 г. представил в комиссию образец своей винтовки почти одновременно с Наганом, переработавшим свой образец.

Несовершенство технического оборудования мастерской сказалось на качестве изготовленного образца, испытания выявили ряд дефектов. Тем не менее Мосин продолжал совершенствовать свою винтовку, и на всех испытаниях в 1890 и 1891 гг. его винтовка успешно конкурировала с образцами Нагана. Окончательные сравнительные испытания винтовки Мосина и винтовки Нагана в марте 1891 г. показали, что обе винтовки приблизительно равноценны по меткости боя и скорострельности, а при стрельбе из винтовки Нагана был получен несколько меньший процент случаев неисправностей механизмов винтовки. Поэтому при голосовании в комиссии, испы вавшей винтовки, за принятие винтовки Нагана высказалось 14 человек, за винтовку Мосина было подано 10 голосов. На результатах голосования сказалось чисто внешнее впечатление от испытаний; между тем обнаруженные неисправности в работе винтовки объяснялись не сущностью её конструкции, а спешкой и низким качеством её изготовления. Наоборот, внимательный анализ выявлял конструктивные преимущества винтовки Мосина и возможность лёгкого устранения неисправностей путём не принципиального изменения конструкции, а путём незначительного упрочнения второстепенных деталей, не изменявших конструкции.

В конструкции Мосина особенно следует отметить технически остроумное решение задачи о подаче патронов из магазина путём введения особой детали механизма — отсечки-отражателя. Нагану к удачному решению этого вопроса удалось прийти только в последних образцах винтовок, тогда как Мосин решил его сразу. Инспектор оружейных и патронных заводов генерал Бестужев-Рюмин совершенно справедливо указывал на простоту винтовки Мосина для освоения её отечественной промышленностью и обратил внимание на то, что винтовка Мосина будет обходиться дешевле, чем винтовка Нагана, а армия может быть ею вооружена раньше.

Несомненно, что принятие винтовки Мосина на вооружение сыграло большую роль для развития отечественной оружейной промышленности, получившей заказ на её изготовление. 16 апреля 1891 г. был утверждён образец винтовки, который в основе имел конструкцию Мосина, но с изменениями, указанными комиссией: в некоторых деталях устройства винтовки были отражены предложения Нагана и членов комиссии. Поэтому было принято решение винтовку не называть именем Мосина, а дать ей наименование «русская трёхлинейная винтовка образца 1891 года». Император Александр III убрал слово «русская», и винтовка С. И. Мосина стала безымянной просто «трёхлинейной винтовкой образца 1891 г.». Таким образом, была нарушена традиция присваивать образцу оружия имя его конструктора.

С. И. Мосин, видимо, чувствовал себя глубоко обиженным таким решением, ибо в своих записках с полным основанием писал, что все главные части и механизмы винтовки разработаны бесспорно им, и эти части определяют и систему в целом. С. И. Мосину разрешили получить привилегии на ряд деталей винтовки, однако от этого он отказался (Наган же получил привилегии на те детали, которые были признаны позаимствованными из его конструкции, и получил за право их эксплуатации от русского правительства 200 000 рублей). За свою работу С. И. Мосин получил чин полковника.

В 1894 г. С. И. Мосин был назначен начальником Сестрорецкого оружейного завода, где он проявил себя способным и заботливым администратором. Под его руководством завод был переоборудован и расширен. В 1902 г., когда закончилось перевооружение армии и заводу грозило сокращение программы, Мосин добился расширения инструментального отдела, и с тех пор завод стал главным центром, снабжавшим Артиллерийское ведомство рабочим и контрольным инструментом. Сергей Иванович Мосин умер 8 февраля 1902 г., уже в чине генерал-майора, ещё в полном расцвете творческих сил. Его заслуги перед Родиной трудно переоценить. Винтовка, которую он создал, послужила во славу русского оружия.

Про 76-мм дивизионную пушку образца 1942 г. (ЗИС-З) консультант по артиллерии Адольфа Гитлера, бывший руководитель отдела артиллерийских исследований фирмы Крупп профессор Вольф писал: «...мнение, что ЗИС-З является лучшим 76- мм орудием второй мировой войны, абсолютно оправдано. Можно без всякого преувеличения утверждать, что это одна из самых гениальных конструкций в истории ствольной артиллерии...»

Пушка ЗИС-З была создана под руководством талантливого конструктора, изобретателя, Героя Социалистического Труда, лауреата Государственной премии, доктора технических наук, профессора, генерал-полковника технических войск Василия Гавриловича Грабина.