W 1934 przedstawili działający model samopowtarzalnego karabinka z magazynkiem na 10 naboi. Pozwoliło to Margolinowi na dalsze prace w instytucie naukowym. W ciągu kilku miesięcy konstrukcję dopracowano do takiej doskonałości, że używano jej do testowania amunicji. Do produkcji jednak nie weszła, gdyż w opinii specjalistów, w strzelectwie sportowym nie było potrzeby używania broni samopowtarzalnej. Rozpoznano jednak w nim dobrego konstruktora i został szefem warsztatu, zatrudniającego jeszcze dwóch rusznikarzy. W warsztacie tym powstały cztery konstrukcje: małokalibrowy pistolet samopowtarzalny, pistolet treningowy kalibru 4,5 mm, małokalibrowy karabin i małokalibrowa makieta karabinu maszynowego Diegtariewa do nauki strzelania.
W 1938 został odkomenderowany do biura konstrukcyjnego w Tule, gdzie do 1941 pracował nad pistoletem samopowtarzalnym. Pistolet okazał się dobrą konstrukcją, lecz produkcji nie wdrożono z powodu wojny.
mały|Najsłynniejszy pistolet Margolina