Первые опыты по созданию унифицированного комплекса различных типов оружия на базе 6,5-мм автомата Федорова дальнейшего развития не получили в связи с изменением в «верхах» ориентации в отношении калибра оружия для разрабатываемых новых систем. Но эти первые опыты в области унификации первых образцов отечественного автоматического оружия имели большое значение для дальнейшего технического прогресса в стрелковом вооружении. Они позволили в первом приближении установить возможность получения необходимых тактико-технических характеристик оружия различных типов, построенного по схеме унификации, предложенной Федоровым.

Массовое производство автоматов Федорова с постепенным наращиванием темпов их валового выпуска продолжалось до октября 1925 года со сдачей заказчику в отдельные месяцы до 200 автоматов.

Начальник Высшей стрелковой школы Н. М. Филатов, обобщавший материалы по войсковой эксплуатации данного оружия, писал в 1922 году в своих донесениях в ГАУ: «Сведения с фронтов о боевом применении автоматов в составе команд получились весьма благоприятные при условии снабжения команд запасными автоматами и хорошо обученной подготовленной прислугой».

Наряду с этим из войск поступали и такие сообщения, что новое оружие «слишком нежно для боевой службы и после запыления и загрязнения автоматы, бывают случаи, отказывают в работе». При полигонных испытаниях отмечались сдвоенные выстрелы при положении переводчика на одиночном огне, случаи неотражения стреляных гильз, невозможность стрельбы при упоре на магазин, наличие задержек, связанных с плохой подачей патронов магазином. Как недостаток данной системы отмечалось также, что при непрерывном огне «только первые пули попадают в цель, а затем весь, сноп траекторий отклоняется от цели и стрельба становится бесполезной».

Автоматов к этому времени было выпущено небольшое количество и изготовлены они были при недостаточном оснащении производства технологической оснасткой и необходимым контрольно-измерительным инструментом (лекалами, калибрами и т. п.), определяющими соответствие выпускаемой продукции требованиям построительных чертежей.

Войсковая проверка выпущенных автоматов к тому же была еще недостаточно широкой, так как, во-первых, высылались они только в те воинские части, где на вооружении находилась японская винтовка Арисака, а во-вторых, расход японских 6,5-мм патронов лимитировался ввиду ограниченных их запасов. Своих 6,5-мм патронов в России не было, несмотря на то, что еще перед войной было принято решение об организации производства патронов Федоровской разработки. Реализации этого решения помешала начавшаяся мировая война. В связи с этим автомат и проектировался под японский патрон.

В 1923 году на основании изучения опыта боевого применения автоматов Федоров вносит ряд изменений в свою систему. В спусковом механизме введен разобщитель для устранения сдвоенных выстрелов, доработан магазин с устранением перекоса подавателя, введена затворная задержка, упрощен прицел — вместо трех прорезей сделана одна на все дистанции.

Комиссия, проводившая официальные испытания доработанного автомата в июле 1924 года, постановила, что система «вполне приемлема для вооружения РККА».

Последующие полигонные испытания показали, что не все ранее выявленные в автомате недостатки устранены, и конструкторская его доработка продолжалась.

В это время со стороны Наркомата по военным и морским делам усиливается внимание к вопросу создания отечественного ручного пулемета под штатный винтовочный патрон как оружия более мощного автоматического огня по сравнению с автоматом. В этом деле определенные успехи наметились у В.А. Дегтярева. На базе первого его образца прогнозировалось создание пулеметного комплекса, аналогичного федоровскому.

Наряду с этим со стороны военного ведомства обнаружилось стремление унифицировать отечественное автоматическое оружие не только по калибру, но и по применяемому виду патронов, подогнав их к имеющейся на вооружении армии 7,62-мм магазинной винтовке образца 1891 года. Об этом свидетельствует и принятое Арткомом ГАУ в 1924 году решение впредь проектировать и производить все новые образцы ручного оружия только под отечественный 7,62-мм патрон образца 1908 года.

Объяснялось это затруднениями в снабжении низших подразделений РККА большим разнообразием различных видов патронов: 7,62 мм — для магазинной винтовки, 7,71 мм — для английского пулемета, 8 мм — для французского пулемета, 6,5 мм — для отечественного автомата.

Указанные обстоятельства наряду с выявленными при эксплуатации автоматов недостатками обусловили принятие решения о прекращении производства 6,5-мм автомата Федорова с 1 октября 1925 года и снятии его с вооружения РККА. Всего к этому времени их было изготовлено около 3200 штук. Из-за спешности принятия данного решения Федорову не удалось полностью реализовывать намеченный план доработок своей системы.

Постепенное снятие ее с вооружения по мере израсходования японских патронов происходило до 1928 года. Последней войсковой частью, владеющей этим оружием, был Московский полк Пролетарской дивизии. В 1928 году все образцы были изъяты из его запасов и переданы на склады.