Третью группу составляют автоматы с коротким откатом ствола. В отличие от автоматов предыдущей группы, у автоматов с коротким откатом ствола расцепление затвора со стволом происходит задолго до прихода затвора в крайнее заднее положение. Длина отката затвора (при продольно скользящем затворе) или досылателя (при клиновом или качающемся затворе) у таких автоматов больше длины отката ствола, и должна быть всегда несколько больше длины патрона.

После отпирания затвор продолжает движение, экстрагирует гильзу, а при накате досылает очередной патрон в камору и производит запирание.

Автоматы с коротким откатом ствола имеют несколько схем взаимодействия ствола с затвором.

1-я схема - с независимым движением ствола и затвора после расцепления и работы ускорительного механизма. С указанного момента ствол и затвор самостоятельно, не будучи друг с другом связаны, откатываются и сразу же по окончании отката накатываются. Сцепление ствола с затвором осуществляется в переднем положении. По этой схеме построен 37-мм автомат Flak 18 (4-К).

2-я схема с последовательным накатом ствола и затвора. После расцепления ствола с затвором и работы ускорительного механизма ствол и затвор откатываются независимо друг от друга, но затвор в крайнем заднем положении останавливается и удерживается на шептале до окончания наката ствола. После этого происходит накат затвора и досылка очередного патрона.

По этой схеме построены 37-мм автомат Кольт-Браунинга и все автоматы НС (Нудельмана-Суранова).

3-я схема - с постоянной кинематической связью ствола и затвора. Обычно это достигается применением реечно-редукторного ускорительного механизма, осуществляющего постоянную связь ствола с затвором и работающего как при откате, так и при накате. По этой схеме построен автомат 37-мм пушки АКТ (Автомат Кондакова-Толочкова).

4-я схема - с задержкой ствола в крайнем заднем или некотором промежуточном положении при накате. После расцепления и работы ускорительного механизма ствол и затвор откатываются независимо друг от друга и, достигнув крайнего заднего положения, меняют направление движения на обратное. Обычно ствол останавливается в положении недоката и возобновляет свое движение только при подходе к нему затвора, осуществляющего досылку очередного патрона. Запирание происходит в процессе совместного наката ствола и затвора. По этой схеме построен 20-мм автомат Flak 30.

5-я схема - с затвором, имеющим перемещение (при открывании и закрывании), не совпадающее с направлением движения ствола (клиновые и качающиеся затворы). Отпирание и открывание затвора происходит во время отката ствола, а закрывание и запирание либо после наката ствола и досылки очередного патрона (как это имеет место в отечественных автоматах 61-К и 72-К), либо во время наката ствола, когда производится и очередная подача патрона досылателем (как это осуществляется в 20-мм и 23-мм автоматах Мадсена).

Для первых четырех схем общими являются следующие особенности:
1)  применение продольно скользящего затвора, который следует считать для них наиболее приемлемым;
2)   наличие ускорительного механизма, осуществляющего передачу движения от ствола к затвору;
3)  отсутствие специального механизма для досылки патронов, роль которого выполняет продольно скользящий затвор.

5-я схема требует наличия досылателя, то есть специального механизма, осуществляющего досылку очередного патрона.

Автоматы, действие которых основано на энергии пороховых газов, отводимых из канала ствола.

В крупнокалиберных автоматах получили распространение две схемы.

1 -я схема - с подвижным коробом автомата при наличии жесткого крепления ствола в коробе. Действие механизмов такого автомата происходит следующим образом. Через отверстие в стенке ствола пороховые газы поступают в полость, называемую газовой камерой.

Пороховые газы могут попасть в газовую камору только после того, как снаряд, двигаясь по каналу, пройдет газоотводное отверстие, вследствие чего начало работы механизма автоматики запаздывает по сравнению с началом выстрела. В газовой каморе помещается подвижный поршень, с которым соединен шток. Под действием газов поршень со штоком приходит в движение, производит отпирание ствола, а в дальнейшем отбрасывание затвора от ствола, сжимая при этом возвратную пружину затвора и экстрагируя стреляную гильзу. Под действием возвратной пружины, сразу же по окончании отката, затвор и шток возвращаются в переднее положение, производя досылку очередного патрона, запирание канала ствола и выстрел.

Давление пороховых газов на дно канала ствола вызывает отдачу. При закрепленном в коробе автомата стволе для уменьшения силы отдачи приходится давать возможность всему автомату перемещаться по люльке или в установке, передавая импульс силы давления на дно канала через противооткатные устройства или амортизатор на неподвижное основание.

Последнее обстоятельство вызывает осложнение вопроса непрерывного питания автомата патронами и приводит к взаимному влиянию движения всего автомата на действие механизмов автоматики. На этой схеме построены отечественные авиационные автоматы ВЯ 23, Б-20 и ШВАК.

2-я схема - с неподвижным коробом-люлькой при наличии подвижного ствола в люльке.

Действие механизмов автомата, построенного по такой схеме, в значительной степени напоминает действие механизмов автомата с коротким откатом ствола. Роль ускорительного механизма в этом случае играет газовое устройство, отбрасывающее затвор на расстояние, достаточное для того, чтобы произвести перезаряжание. Непрерывное питание автомата патронами в этой схеме достигается проще, так как стол подачи является неподвижным. Темп стрельбы подобных автоматов обычно меньше, чем у автоматов, построенных по первой схеме. По второй схеме выполнены 25-мм и 37-мм автоматы Гочкиса.

Движение поршня при рабочем ходе в автоматах с отводом пороховых газов происходит только назад. Движение поршня вперед (при рабочем ходе) или в сторону, как это происходит в пулемете Кольта, вызывает значительное усложнение передачи движения затвору и, будучи неоправданным и нерациональным, в крупнокалиберных автоматах распространения совершенно не получило.

Автоматы рассматриваемого класса обычно имеют газовые каморы закрытого типа, у которых поршень при своем движении не выходит за пределы газовой каморы.