Удлиненный ствол предполагает ведение огня на дистанции до 700 м. Этот и другие опытные пистолеты Токарева также представлены в экспозиции.
Образец, принятый на вооружение в 1931 г., значительно отличался от первого опытного. Прежде всего, в нем применен иной принцип действия автоматики – использована отдача ствола при коротком ходе. Запирание канала осуществляется перекосом ствола в вертикальной плоскости. Ударный механизм куркового типа. Спусковой механизм позволяет вести только одиночный огонь. Магазин на 8 патронов. При развертывании производства для упрощения технологии изготовления пистолета ТТ его конструкция была незначительно изменена. Модернизированный вариант получил название ТТ обр. 1933 г.
Параллельно с работой над другим стрелковым вооружением Ф.В.Токарев по поручению Артиллерийского комитета с 1927 г. проектировал 7,62-мм скорострельный пулемет. В фондах музея имеется образец, созданный конструктором в 1929 г. Действие его автоматики основано на использовании энергии пороховых газов. Запирание ствола осуществляется перекосом затвора. Питание патронами производится из патронной ленты, состоящей из металлических рассыпных звеньев. Ударно-спусковой механизм куркового типа. Пружинный буфер, расположенный в затыльнике кожуха, смягчает удар подвижных частей в заднем положении. При испытании пулемета на полигоне были выявлены такие его недостатки, как недостаточный темп стрельбы, вероятность преждевременного выстрела и другие. Кроме того, образец был сложен в производстве, поэтому на вооружение не принят.
Не забывает Токарев и о самозарядной винтовке, продолжая ее совершенствование. Испытания 1938 г. доказали преимущество его системы над системами других оружейников.
Образцы его опытных винтовок, имеющиеся в музее, показывают эволюцию конструкторской мысли Токарева. Самой ранней в коллекции является винтовка, изготовленная еще в 1908 г. в Сестрорецке. Это переделанная в автоматическую мосинская трехлинейка. Она имеет подвижный ствол и скользящий затвор с поворотом при запирании. Ствольная коробка состоит из двух частей. Передняя навинчивается на ствол и движется вместе с ним, задняя служит направляющей. Узел запирания представляет собой поворотную муфту с выступом на наружной поверхности. При откате выступ продвигается в кривоугольном пазу в дне ствольной коробки, муфта поворачивается, ее боевые упоры перестают взаимодействовать с боевыми выступами затвора, то есть происходит отпирание системы. Ударно-спусковой механизм ударникового типа. Шептало смонтировано в передней части ствольной коробки. Ее крышка при открывании откидывается вправо. Имеется переводчик флажкового типа, расположенный перед спусковой скобой. Магазин от винтовки Мосина.
Все винтовки с подвижным стволом, созданные Токаревым до 1930 г., сложны по конструкции. Например, в одном из образцов поворотная муфта затвора обеспечивает не только его поворот, но и движение. Поворот муфты вызывается винтовыми скосами на стволе. Затвор фиксируется пластинчатой пружиной. Его специальная деталь, состоящая из двух полуколец, поворачивается при подходе к стволу, формирует боевые упоры, запирающие систему при вхождении в кольцевой паз ствола. Эта же деталь осуществляет взведение ударника. Автоспуск размещен в передней части затвора и срабатывает при его подходе к крайнему переднему положению. К задней части затвора с помощью крючкообразной детали присоединяется ускорительный механизм, представляющий собой сложную рычажную систему, состоящую из трех звеньев. Переводчик-предохранитель кнопочного типа находится справа под патронником. Рукоятка затвора не является его частью. Она расположена справа на ствольной коробке и через сложную систему деталей взаимодействует с переводчиком-предохранителем.
Большей простотой отличается образец 1918 г. Его запирающая муфта не вложена в патронник, а навинчена на ствол. На ее наружной поверхности имеются 3 фигурных паза, взаимодействующих с выступами ствольной коробки. При откате ствола муфта поворачивается и отпирает систему. Затвор имеет 3 боевых упора, муфта – 3 выступа. Слева на ствольной коробке размещена длинная пластинчатая деталь, одним концом соединенная со стволом, а другим – с затвором. Она удерживает ствол в крайнем заднем положении до тех пор, пока затвор под действием возвратной пружины не войдет боевыми упорами в окна муфты. Затем ствол освобождается возвратной пружиной, продвигается вперед, поворачивая муфту и запирая систему. Возвратная пружина ствола, длина которой 6 см. расположена под патронником в специальном пазу. Ударно-спусковой механизм куркового типа. Магазин на 5 патронов имеет подаватель и крышку с планкой системы Шпаковского.