Работа автоматики АМ-23 основана на принципе отвода газов. В стволе имелось два отверстия: диаметром 6,5 мм для отвода газов в цилиндр газовой каморы и 4 мм для отвода газов к газовому буферу. Пушка в установке крепилась спереди за цапфы пружинного амортизатора и сзади за направляющие коробки. Переднее крепление силовое, заднее — направляющее. Затвор клиновый. Клин перемещался в наклонном (под углом 5° к вертикали) гнезде коробки. Перед началом стрельбы подвижные части находились в крайнем переднем положении. Для смягчения удара и аккумулирования энергии подвижных частей в их крайнем заднем положении применялся газовый буфер, который имел значительные преимущества по сравнению с пружинным (малые габариты и вес, высокую живучесть, большой коэффициент восстановления). Пушка имела агрегат пневмозарядки, обеспечивающий движение подвижных частей как назад, так и вперёд под действием воздуха. Для уменьшения усилия отдачи пушка имела амортизаторы (откатники) пружинного типа. Питание пушки — ленточное, слева или справа. Вес пушки (без откатников) — 43 кг. Темп стрельбы — 1250—1350 выстрелов в минуту. Гарантированная живучесть ствола — 6000 выстрелов. В 1953 году было собрано 56 пушек, в 1954 году — 1031, в 1955 году — 3946, в 1956 году — 2786, в 1957 году — 3345 пушек. Пушка АМ-23 оказалась последней серийной «классической» авиационной пушкой. Её ставили на самолеты ТУ-16, ТУ-95, М-3, АН-8, АН-12Б, БЕ-6, БЕ-8, на нескольких сериях Ту-142, Ил-76, М-4, ЗМ. Кроме того, АМ-23 устанавливалась на пограничных катерах проекта 125. Позднее она выпускалась в ещё двух модификациях.
В 1960 году Н.М. Афанасьев с большой группой конструкторов ЦКБ-14 был переведён в Центральное конструкторско-исследовательское бюро спортивного и охотничьего оружия, базировавшееся в городе Туле. Под этим именем работает один из старейших научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро, занимающихся развитием стрелкового оружия России. В настоящий момент является филиалом Тульского конструкторского бюро приборостроения. Основное направление работы — изучение перспективных направлений развития стрелково-пушечного вооружения: автоматических пушек, пулемётов, автоматов, снайперских винтовок, пистолетов, гранатомётов, станков, установок и боеприпасов к ним. Образцы вооружения, разработанные в ЦКИБ СОО, до принятия на вооружение носили индекс ТКБ (Тульское конструкторское бюро). Другой, не менее известный, вид деятельности ЦКИБ СОО — разработка и единичное изготовление спортивного оружия для всех видов спорта, с ним связанного, и охотничьего оружия высокого разбора под маркой МЦ, т.е. модель ЦКИБ СОО. В разные годы здесь работали такие выдающиеся конструкторы, как Н.Ф. Макаров и И.Я. Стечкин.
В Центральном конструкторско-исследовательском бюро спортивного и охотничьего оружия Николай Михайлович Афанасьев занимал должности начальника и главного конструктора отдела, ведущего конструктора. Он разработал конструкции ряда новых опытных образцов стрелкового оружия с оригинальными решениями. Творчество конструктора-оружейника — это постоянная конкурентная борьба, в которой трудно победить. Долгое время Николай Михайлович работал над созданием самого массового вида стрелкового оружия — автомата. Причём эта его конструкторская деятельность проходила в рамках жесткого соперничества с другими конструкторами и коллективами, когда от Афанасьева требовалось не только выдавать новые прогрессивные идеи, но и предугадать действия конкурентов.