Кафедру технологии возглавлял Аксель Вильгельмович Гадолин, труды которого в области применения теории упругости к расчету прочности артиллерийских орудий имели мировое значение. Гадолин был одновременно и руководителем практики молодых инженеров. Он включил в одну из групп, направляемых на Сестрорецкий оружейный завод, поручика Мосина. Так Сергей Иванович впервые познакомился с практической деятельностью предприятия, производящего стрелковое оружие.
Мосин учился в Михайловской артиллерийской академии два года, прошел полный курс артиллерийских наук, летом 1875 года блестяще сдал выпускные экзамены и был выпущен из академии по первому разряду с производством в штабс-капитаны по полевой конной артиллерии.
Сергей Иванович получил назначение на Тульский оружейный завод. Обстоятельств, повлиявших на выбор места дальнейшей службы, было несколько. Во-первых, профессора академии, учитывая математические способности и склонность Мосина к изобретательству, советовали ему посвятить свои знания и способности производству стрелкового оружия, во-вторых, работа на сестрорецком заводе, пусть и кратковременная, убедила Сергея Ивановича в том, что изготовление ручного оружия не только интересное с инженерной точки зрения дело, но и сложное, дающее возможность реализовать свои способности и удовлетворить творческое честолюбие, в-третьих, тульский завод был в то время самым передовым и оснащенным предприятием не только России, но и Европы, на нем изготавливалась лучшая в мире стрелковая винтовка, и, наконец, ехать в Тулу Мосина заставили обстоятельства семейного характера: его отец уже долгое время находился на службе у тульских помещиков Арсеньевых. Во время зимних вакаций[10] последнего курса Сергей навещал отца, увидел, как он постарел, как сдали его силы. Чувство сыновнего долга требовало быть поближе к отцу. Итак, 19 июля 1875 года штабс-капитан Мосин получил назначение на Тульский Императорский оружейный завод.
В начале 70-х годов XIX века старейший оружейный завод России переживал вторую молодость — на нем была проведена коренная реконструкция, вызванная несколькими причинами. В 1863 году, в связи с освобождением оружейников от обязательного труда, Тульский оружейный завод, так же, как и другие государственные оружейные заводы, был отдан в коммерческое управление. В результате варварской эксплуатации предприятия стали работать с перебоями. Обеспокоенное этим Военное министерство создало комиссию под председательством генерала Б. Г. Глинки-Маврина и поручило ей разобраться в причинах упадка оружейного производства. Б. Г. Глинка-Маврин на примере ижевского завода пришел к выводу, что от арендаторов «ни усовершенствования способов выделки оружия, ни правильного ухода за машинами, ни своевременного ремонта зданий, а равно и попечения о поднятии благосостояния мастеровых по самому существу дела ждать нельзя», и потребовал возвращения оружейных заводов в казну.
К еще более неутешительному выводу пришел военный министр Д. А. Милютин, когда в октябре 1869 года лично обследовал тульский завод. Он признал его состояние совершенно плачевным. В результате было решено создать комиссию во главе с генералом В. В. Нотбеком для составления плана переустройства завода, а сам Нотбек как человек, по отзывам Милютина, «дельный, близко знакомый со стрелковой частью», стал основным кандидатом на пост начальника завода.
К началу 1871 года комиссия В. В. Нотбека разработала детальный план реконструкции предприятия и оснащения его новейшими станками. Все работы, за исключением поставки оборудования английскими фирмами, шли быстрыми темпами, и уже к концу лета 1872 года вдоль набережной Упы вытянулся стройный ряд производственных и административных корпусов. Никогда еще за всю свою историю завод не был оснащен таким количеством самой современной техники. Всего было установлено 1118 единиц фрезерных, сверлильных, токарных, винторезных, пробивных станков, в том числе и 260 специальных многооперационных. В кузнечной мастерской разместили 32 единицы кузнечно-прессового оборудования, новая литейная обеспечивала производство 75 пудов литья в час. Мощность паро— и водотурбинных энергетических установок составляла 860 лошадиных сил. Все это вместе взятое должно было обеспечить при 10-часовом рабочем дне выделку 300 винтовок в день.
10 октября 1873 года обновленный завод осматривал военный министр и признал новые помещения «не только удобными, но даже роскошными». Особенно большое впечатление на всех, кто посещал тульский завод, производила впервые созданная в системе оружейного производства инструментальная мастерская, полностью обеспечивавшая потребность тульского завода в инструменте и приспособлениях.
