三五式自动步枪的自动方式为活塞短行程，即火药燃气通过导气孔进入气室后，推动活塞带动活塞杆向后运动一段行程，活塞杆撞击自动机，赋予自动机后坐能量后，活塞不再后坐，自动机靠惯性完成后坐行程。

此外，三五式自动步枪导气箍上装有气体调节器，有大小两个气孔可供选择。正常射击条件下，直径2.1毫米的小孔即能保证自动机可靠后坐。因此，即使在连发射击的情况下，三五式自动步枪射击时的震动也比一六式半自动步枪小，射击弹道也更加平稳。

三五式自动步枪的枪托采取右向折叠的方式，用快慢机代替一六式半自动步枪的保险扳把，并移至机匣的左侧，很好地解决了枪托与快慢机相互干涉的问题。为了遮挡去除保险扳把后机匣与机匣盖间的拉机柄让位槽，三五式自动步枪加长了枪机框的尾部长度。这样一来，快慢机处于任何位置都能保证机匣封闭，但也增加了机匣的长度，这也是导致三五式自动步枪的全枪比一六式半自动步枪略长。

三五式步枪的机匣采用冲压工艺，但抛壳挺不是单独地点焊于机匣上，而是同中衬铁一体铆接于机匣上，在中衬铁中央设置了空仓挂机，射击过程中射手可以直接观察弹匣是否有弹，提高了枪支使用的安全性。

这种自动步枪还在枪口加装了膛口装置，下方有通条和刺刀的卡槽，后端装有发射40毫米枪榴弹的卡圈，从而具备了点面杀伤的能力，填补了300米内手榴弹与轻型迫击炮之间的火力空白，也避免了单独携带榴弹发射器，降低了单兵重量。

自动步枪的上、下护木及握把都采用了深茶色木制件，下护木通过螺钉紧固于枪身上，上护木则巧妙地通过表尺轮进行了固定。表尺有0~5六个表尺码，当位于＂0＂码的时候，表尺轮刚好处于为上护盖让位的缺口位置，可取下上护木。此外折叠枪托的左右护板为玻璃钢制件，枪托中空，用于放置附件盒。

这样一把先进的步枪绝对领先于世界潮流，比其他还以手动步枪和冲锋为主的各国陆军高上两个档次。这种自动步枪并非独立存在，为了降低后勤补给难度，还有三五式通用机枪的配置。

这种新式通用机枪与自动步枪的八成零件都能够互换，唯一不同的是进弹方式改为使用七十三发弹盘或五百发弹链，此外枪口拆除了刺刀和榴弹发射架，配置了两脚架结构。这两种武器的零件大部分通用，又都使用同样的七毫米中间威力弹，虽然射程和威力有所下降，但后勤效率却因此大大提高了。

当暹罗军开始冲锋的时候，华兰守军就用这样的武器进行了拦截。那些还在用勒伯尔栓动式步枪的暹罗兵突然发现，面前战壕里似乎人人都装备着机枪，这样密集的火力根本不是步兵冲锋所能够奏效的。结果第一批发起冲锋的两千人，面对着一个营的守军，也仅仅坚持了十五分钟就宣告全军覆没了。