В 1969 году работник известного предприятия ЦНИИточмаш (город Климовск) Петр Андреевич Ткачев загорелся идеей создания опытного образца малогабаритного автомата.
Новый автомат продумывался под находящийся в разработке перспективный патрон 5,45х39 мм, данный патрон считался малоимпульсным. Модель оружия получила обозначение АО-46 (автоматическое оружие, 46 — номер разработки стрелкового оружия в ЦНИИточмаш). Он обладал очень небольшой массой - всего 2 кг, поэтому его можно было по праву назвать сверхлегким.
Этот малогабаритный сверхлегкий автомат рассматривался в качестве оружия личной обороны военнослужащих «второго эшелона», то есть тех, кто не принимает непосредственного участия в огневом контакте с противником.
АО-46 мог стать штатным оружием советских танкистов, ракетчиков, артиллеристов, различных вспомогательных работников. К основным требованиям, которые предъявлялись к такому оружию, можно отнести компактность, возможность очень быстрого открытия огня, поражение целей на дальности до 200 метров. Одновременно с этим автомат не должен был мешать военнослужащему выполнять свои основные функции и оставаться легкодоступным в любом положении.
Компактный, укороченный автомат изначально проектировался под перспективный патрон 13МЖВ — 5,45х39 мм. Петр Ткачев разрабатывал его по схеме «булл-пап». Данную разработку от традиционных автоматов отличали короткий ствол, металлический приклад, который складывался наверх ствольной коробки и использование приемника магазина в роли пистолетной рукоятки управления огнем. Также интересной особенностью данного автомата было отсутствие газоотводного устройства. Для максимального упрощения конструкции оружия газы воздействовали на затворную раму автомата при отводе их не из ствола, а непосредственно из дульной насадки-пламегасителя. При этом из АО-46 можно было вести огонь как очередями, так и одиночными выстрелами. За внешнее сходство с израильским пистолетом-пулеметом он даже получил наименование «советский УЗИ».
Начальная скорость пули позволяла рассчитывать на достаточную эффективность такого оружия, однако появилась другая проблема. При ведении огня из оружия с новым коротким стволом появлялось сильное дульное пламя, которое демаскировало стрелка. Но помимо этого, величина дульного давления оказывала травмирующее воздействие и на его барабанные перепонки.
Устранить эти явления помогла дульная насадка, выполненнная в виде расширительной камеры достаточно большого объема. С ее помощью отработанные газы сбрасываются от нее через ряд боковых отверстий в передней части ствола автомата, а потом и из дульной части ствола. Также данная насадка используется в автоматике оружия, играя роль газовой камеры газоотводной системы.
Далее конструктор решил найти более простые решения в сравнении с существующим автоматом АК-74. Он ликвидировал пистолетную рукоятку, функции которой достались отъемному магазину. Для того, чтобы новый автомат было удобно удерживать за такую «рукоятку», Ткачев увеличил наклон магазина. Конструктор пошел также на уменьшение емкости магазина в 2 раза — до 15 патронов.Оригинальное решение с использование магазина в качестве пистолетной рукоятки имело свои последствия. С целью уменьшить ее ширину патроны в магазине размещались с очень большим наклоном. При этом рост наклона вел к ухудшению эффективности подачи патронов. Поэтому решение об уменьшении емкости магазина преследовало не только функциональные цели, но и сугубо технические. Конструктору удалось обеспечить надежную работу автомата только с магазином на 15 патронов.
Запирание канала ствола жесткое, осуществляется легким (0,07 кг) поворотным затвором с двумя запирающими выступами. Ударно-спусковой механизм - ударникового типа с длинным (80 мм) ходом ударника. Длинный ход ударника увеличивает время выстоя подвижных частей в переднем положении, что способствует снижению рассеивания и темпа стрельбы. Прицельные приспособления автомата состоят из мушки и перекидного, на два положения, целика. Плечевой упор автомата металлический, складной, укладываемый в вертикальной плоскости на верхнюю часть автомата. В этом положении плечевой упор фиксируется защелкой, расположенной в корпусе основания прицела. Переводчик режимов огня, он же предохранитель, - рычажный, с тремя фиксированными положениями (одиночный огонь, автоматический и предохранение) расположен с правой стороны ствольной коробки над спусковым крючком. Большинство деталей автомата, включая ствольную коробку, крышку ствольной коробки и детали плечевого упора изготовлены штамповкой из листовой стали. Для защиты рук стрелка от ожогов металлические детали цевья и передняя часть крышки ствольной коробки прикрыты накладками из шпона. В целом автомат АО-46 отличается оригинальным, нестандартным конструктивным оформлением практически всех его узлов и деталей. АО-46 успешно прошел полный цикл испытаний (включая испытания в затрудненных условиях) в ЦНИИТочМаш, после чего была открыта конкурсная тема на разработку укороченного автомата под кодовым наименованием «Модерн». В этом конкурсе приняли участие ряд известных конструкторов. В конечном итоге в 1979 году на вооружение был принят автомат АКС-74У.