64式7.62mm小銃
一方で、制退器の締め付け具合は命中に影響を与え、特に分解組付を行った際に狂いが生じたとされる。
銃身内部にはクロムメッキを施して耐久力と防錆能力の向上に努め、銃身後端の薬室肉厚も九九式短小銃よりも0.7mm厚い12.1mmとすることで、銃身寿命は軽機関銃並みの発射数37,000発以上、尾筒寿命は発射数24,000発となっている。また、クロムメッキを施したことで摩耗衰損を防ぎ、弾道維持も図られている。銃としても非常に堅牢でもあるため、2000年代中盤頃より制式化直後に導入された後継の89式が耐用限界を迎えて用途廃止となり始めた時点においても、多くの64式が現役で使用されている。
ストレート形状の二脚(バイポッド)を有するが、89式のように取り外しての射撃を考慮したものではない。左右対称デザインの銃床は木製で、木材部分は調達が容易で加工しやすい東南アジア産の赤ラワン材を用いており、赤みを帯びた木製部品が目立つ外観となった。1966年から1967年にかけてストックやグリップをプラスチック化する試作が行われた。耐久力や強度に問題はなかったものの、木製に比べて高価となったため、採用は見送られた。床尾板は金属製で、ショルダーレストを有する。また、付属品室の蓋がある。
可倒式の照門・照星(サイト)を有する。照星は微調整不可能な固定式だが、照門は上下左右に微調節可能なダイヤル式となっている。右側面についたダイヤルで左右、照門下のダイヤルで上下に移動する。一方で、それぞれ完全に固定する機構がない。66式鉄帽を目深に被った状態での伏せ撃ちの際、鉄帽のひさし部分が照門に干渉したり、射撃中の反動で倒れることがある。
訓練で薬莢を回収しやすくするために使用される。取り付けは上から金具部分を被せるように取り付けて被筒部のネジ穴に固定する、薬莢は袋に収納される。狙撃仕様時は金具の形状上ネジ穴による固定ができないなどの理由で主に上から被せる形状に改造した薬莢受けを使用し、撃った弾は収納されず銃の真下に落ちるよう工夫されている。