В 1889 году Сергей Иванович Мосин предложил на конкурс трёхлинейную (7,62 мм) винтовку, выработанную на основе его же более ранней однозарядной, от которой была позаимствована практически без изменений затворная группа и ствольная коробка; некоторые идеи относительно конструкции магазина при этом были позаимствованы у испытывавшейся в том же году новейшей австро-венгерской винтовки системы Манлихера с пачечным заряжанием рядного серединного магазина, который был признан полностью соответствующим всем выставлявшимся требованиям.
Так как ни винтовка Мосина, ни винтовки Нагана требованиям этим в полной мере не соответствовали, конструкторам было предложено на их основе разработать новые системы, которые, таким образом, были изначально обречены быть в значительной мере схожи конструктивно, будучи созданы на основе одних и тех же разработанных Комиссией ствола и патрона, в комплексе определяющих все баллистические свойства оружия, и в силу выставленных ей требований используя одинаковые по типу затвор и магазин, а различия имея лишь в конкретном конструктивном оформлении этих элементов. По сути, перед Мосиным и Наганом была поставлена задача создания своих вариантов затворных групп и магазинов для уже имевшегося ствола.
По результатам начальных испытаний винтовка Нагана показала некоторое преимущество, и на первом этапе конкурса Комиссия проголосовала за неё 14 голосами против 10. Впрочем, это голосование не было определяющим, так как первый этап конкурса носил по сути ознакомительный характер. К тому же, многие члены комиссии посчитали, что испытания показали равноценность представленных образцов — данная конструкции Мосина предварительная оценка по их мнению была связана главным образом с более низким качеством отделки по сравнению с демонстрационными образцами Нагана, при этом винтовка Мосина в целом была проще и конструктивно надёжнее. Разница в качестве отделки же была вполне естественна, с учётом того, что винтовки Мосина на тот момент представляли собой изготовленные в полукустарных условиях рядовые опытные образцы оружия, находящегося на самой ранней стадии доводки — в то время, как представленные для сравнения с ними винтовки Нагана, исполненные «с изумительной точностью» и очень хорошо отделанные, представляли собой дальнейшее развитие конструкции, в своё время уже представленной на конкурс в Бельгии и готовой к массовому производству ещё в 1889 году. Более того, писалось, что:
Принимая во внимание, …что представленные капитаном Мосиным на опыты ружья и обоймы изготовлены были при условиях крайне неблагоприятных и вследствие того очень неточно, ружья же и обоймы Нагана, напротив того, оказались изготовленными изумительно точно, генерал-лейтенант Чебышев не нашёл возможным согласиться с заключением, что обе испытанные системы одинаково хороши. По его мнению, ввиду изложенных обстоятельств, система капитана Мосина имела громадное преимущество.
Более детально ознакомившись с обеими системами и результатами войсковых испытаний (испытывались 300 винтовок Мосина и 300 винтовок Нагана), члены Комиссии пересмотрели своё мнение. На испытательных стрельбах винтовки Мосина дали 217 задержек при подаче патронов из магазина, а Нагана — 557, почти втрое больше. Учитывая тот факт, что конкурс по сути сводился именно к поиску оптимальной конструкции магазина, одно это вполне однозначно говорило о преимуществе системы Мосина с точки зрения надёжности, несмотря ни на какие «неблагоприятные условия». Причём речь шла о более чем существенных затратах: даже по самым скромным подсчётам, производство системы Нагана дало бы дополнительные издержки в размере от 2 до 4 млн золотых рублей на первый миллион выпущенных винтовок, то есть по 2-4 рубля на каждую, при том, что общая сумма, требуемая на перевооружение одного русского солдата, в среднем составляла около 12 рублей. Кроме того, требовались дополнительно 3-4 месяца на освоение конструкции промышленностью, в условиях уже наметившегося отставания России от развитых европейских стран в перевооружении новым стрелковым оружием, при том, что винтовка Мосина уже готовилась к производству и была специально рассчитана на высокую степень технологической преемственности с уже выпускавшейся винтовкой Бердана.
Так что в 1891 году, по завершению войсковых испытаний, Комиссия выработала компромиссное решение: принята была винтовка, разработанная на основе конструкции Мосина, но с существенными изменениями и дополнениями, как позаимствованными из конструкции Нагана, так и выполненными с учётом предложений самих членов Комиссии.
Из опытной винтовки Мосина напрямую в ней были использованы планка запирающего механизма, устройство предохранительного взвода, затвор, отсечка-отражатель, защёлка магазинной крышки, способ соединения подавателя с крышкой, дающий возможность отсоединять крышку с подавателем от магазина, шарнирная антабка; из системы Нагана — идея помещения подающего механизма на дверце магазина и открывание её вниз, способ наполнения магазина спусканием из обоймы патронов пальцем, — следовательно, пазы для обоймы в ствольной коробке и, собственно, сама патронная обойма. Остальные части были выработаны членами Комиссии, при участии Мосина.
Изменения, заимствованные из винтовки Нагана (форма обоймы для заряжания, крепление подающей пружины к крышке магазина, форма отсечки-отражателя) несколько повысили удобство обращения с винтовкой, но даже в случае их удаления не лишали её функциональности. Например, если вообще отказаться от обойменного заряжания, магазин можно снаряжать по одному патрону. Если отсоединить подающую пружину от магазинной крышки, патроны будут по-прежнему подаваться, хотя повышается риск потерять пружину при чистке. Таким образом, роль этих изменений является вторичной по отношению к назначению и функционированию оружия и не даёт оснований для отказа признавать Мосина автором или ставить имя Нагана в название образца, не упоминая при этом авторов прочих, не менее важных, чем позаимствованные из его системы, добавлений.
Вероятно, наиболее полно отражающим авторство конструкции этой винтовки было бы название «Комиссионная винтовка образца 1891 года», по аналогии с немецкой «Комиссионной винтовкой» (Kommissionsgewehr) образца 1888 года, также выработанной в своё время комиссией на основе систем Маннлихера и Маузера.
16 апреля 1891 года император Александр III утвердил образец, вычеркнув слово «русская», поэтому на вооружение винтовка была принята под наименованием «трёхлинейная винтовка образца 1891 года».
Впоследствии, однако, стали раздаваться голоса о том, что такое наименование нарушало устоявшуюся традицию именования образцов стрелкового оружия русской армии, так как фамилия конструктора была вычеркнута из названия принятого на вооружение образца. В итоге, в 1924 году в названии винтовки появилась фамилия Мосина.7,62-мм. винтовка обр. 1891 г., принятая на вооружение русской армии в 1891 г., была сконструирована капитаном Мосиным совместно с другими членами образованной для этого комиссии.
