Разработка нового автомата осуществлялась в инициативном порядке с июня 2011 года под руководством главного конструктора «Ижмаша» Владимира Викторовича Злобина на основе наработок за предыдущие 10 лет. В 2011 году завершена сборка и начаты испытания первого опытного образца автомата Калашникова пятого поколения с рабочим названием АК-12. Автомат был впервые показан в январе 2012 года. Государство не оказывало поддержки разработке нового автомата из-за избыточного количества старых АК, которых насчитывалось на складах, в общей сложности, более 17 миллионов.

2 июня 2012 года в Солнечногорске главный конструктор НПО «Ижмаш» Владимир Викторович Злобин провёл презентацию АК-12 для Межведомственной рабочей группы (лаборатории) при Военно-промышленной комиссии, в состав которой входили представители Министерства обороны, МВД и ФСБ России. Члены комиссии по результатам демонстрационных стрельбы отметили, что автомат при стрельбе ведёт себя более устойчиво, чем образцы предшествующих поколений: уменьшились отдача и увод при стрельбе очередями.

С 27 июня по 1 июля 2012 года в городе Жуковский на территории транспортно-выставочного комплекса «Россия» прошёл второй международный форум «Технологии в машиностроении», где был запланирован показ АК-12.

В течение 2013—2014 годов, автомат встречал определённое противодействие со стороны военных под предлогом многочисленных недостатков, в связи с чем перспективному автомату отказывали в государственном финансировании испытаний.

21 февраля 2015 Минобороны выбрало автомат Калашникова АК-12 в качестве основного автомата для экипировки военнослужащих «Ратник», благодаря более низкой цене и меньшему весу в сравнении с конкурентом А-545.