W 1944 roku w końcu formalnie zakończył naukę w Tulskim Instytucie, otrzymując dyplom inżyniera z wyróżnieniem.
W 1945 roku Makarow wziął udział w konkursie na nową broń osobistą dla oficerów wojska i służb państwowych – następcę pistoletu TT (F.W. Tokariew, „ojciec” TT, także wystartował w tym konkursie). Nowa konstrukcja miała mieć mniejsze gabaryty i wagę od „tetetki”, mieć też lepszą od niej celność i być bardziej niezawodną w walce. Do wyboru dano konstruktorom nabój 7,62 mm (taki jak w TT) oraz nowy nabój 9 × 18 mm ze zmniejszoną ilością prochu w łusce, skonstruowany przez W.W. Siemina. Makarow przygotował w 1947 roku dwa projekty: TKB-412 z nabojem 7,62 mm i TKB-429 kalibru 9 mm, wzorowane na niemieckim pistolecie Walther PP. Projekt na nabój 9 mm zwyciężył w konkursie i po trwających od 1949 roku intensywnych testach serii doświadczalnej, od 1951 roku wszedł na uzbrojenie Armii Radzieckiej jako przepisowy pistolet pod oznaczeniem PM (Pistolet Makarowa) – ПМ (Пистолет Макарова). Przez kolejne 50 lat wyprodukowano w ZSRR ponad 5 milionów tych pistoletów.