Das FAMAS hat aufgrund seiner kompakten Bullpup-Bauweise und dem großen markanten Tragegriff, der ihm den Spitznamen le clairon, die Trompete, bei den französischen Streitkräften eingebracht hat, ein sehr charakteristisches Aussehen. Weitere typische Merkmale sind das einklappbare fest installierte Zweibein über dem Lauf, das zusammengeklappt seitlich an dem Gehäuse anliegt, sowie die Vorrichtung zur Aufnahme eines Bajonetts, welches entlang des Vorderschafts eingeklappt werden kann. Wie bei allen Bullpupkonstruktionen befindet sich der Verschluss des Sturmgewehrs in der Schulterstütze, die aus Fiberglas besteht. So kann bei kompakten Abmessungen ein relativ langer Lauf eingebaut werden, was vor allem dem Handling der Waffe zugute kommt.
Das FAMAS ist, im Gegensatz zu vielen anderen zeitgenössischen Sturmgewehren, kein Gasdrucklader mit verriegeltem Verschluss, sondern ein halbverriegelter Rückstosslader mit verzögertem Masseverschluss. Ein kompliziertes Hebelsystem sorgt für die notwendige Verzögerung des zweiteiligen Verschlusses, der bei der Schussabgabe mit dem Gehäuse nicht fest mechanisch verbunden ist. Eine Stützkappe verbindet Verschluss und Verschlussträger und sie verzögert den Rücklauf des Verschlusses, bis das Geschoss den Lauf verlassen hat und der Gasdruck im Lauf auf ein sicheres Niveau abgefallen ist. Nach Aufhebung dieser Verzögerung laufen Verschluss und Verschlussträger gemeinsam zurück, die Hülse wird ausgezogen, der Schlagbolzen gespannt. Wenn der Verschluss wegen Verschmutzung oder aus anderen Gründen nicht vollständig geschlossen ist, kann kein Schuss abgegeben werden. Zwar ist diese Verschlusskonstruktion relativ zuverlässig, aber die Technik ist noch zu wenig ausgereift. Ausgeworfene Hülsen weisen häufig Aufbauchungen auf, was darauf schließen lässt, dass sich der Verschluss zu früh geöffnet hat, zu einem Zeitpunkt als der Gasdruck im Lauf noch zu hoch war. Auch ist das FAMAS nicht mit einem Verschlussfang ausgestattet. Wie bei vielen automatischen Waffen mit unstarrer Verriegelung ist das Patronenlager des FAMAS mit Entlastungsrillen versehen, um den Ausziehwiderstand der Hülse zu vermindern und damit zu verhindern, dass eine Hülse im Patronenlager stecken bleibt, so dass der Hülsenboden abgerissen wird. Durch die 16 Rillen von je 44 mm Länge werden die Patronenhülsen mit hoher Funktionssicherheit ausgezogen.
Die Munition erhält das FAMAS über ein gerades Stangenmagazin für 25 Schuss, wobei neuere Ausführungen des FAMAS auch das M16 Magazin aufnehmen können. Die Kadenz der Waffe beträgt zwischen 900 und 1.100 Schuss je Minute. Über dem Griff befindet sich ein Wahlhebel für Einzel- und Dauerfeuer und für Salven zu je 3 Schuss (3er Burst). Bei Einzelfeuer liegt die praktische Feuergeschwindigkeit bei 50 Schuss je Minute und bei Dauerfeuer können theoretisch 100 Patronen in ununterbrochener Folge verschossen werden, bevor der Lauf überhitzt. Dies ist bereits der Fall, wenn in einem Zeitraum von zwei Minuten 150 Patronen abgefeuert werden. Dann sind die entsprechenden Teile bereits so heißt, dass sich die Patronen selbst entzünden. Sollte der Abzug für Feuerstoss versagen, können über eine separate Auslegung die anderen zwei Betriebsarten weiterhin verwendet werden. Die Standardvisiereinrichtung befindet sich inklusive Granatvisier wie beim M16 im großen Tragegriff, aber bedingt durch die Länge des Tragegriffes beträgt die Visierlinie nur 330 mm. Für 100 und 200 m Entfernung wird über eine entsprechend einstellbare Lochkimme, für 300 m die feste Kimme benutzt. Über einen Aufsatz auf der Visierklappe und einen Leuchtpunkt auf dem Korn lässt sich auch bei Nacht und schlechter Sicht gut zielen. Um das Visier einstellen zu können sind Korn und Kimme in Höhe und Seite verstellbar. Auf dem Tragegriff können zudem eine ganze Reihe von Optiken montiert werden.
Generell stellt sich bei Bullpupkonstruktionen das Problem, dass der Hülsenauswurf im Schaft untergebracht ist, was die Bedienung der Waffe durch einen Linkshänder etwas einschränkt. Das FAMAS kann aber durch wenige Handgriffe je nach Bedürfnis auf den Schützen eingestellt werden. Lediglich die Auszieherkralle des Auswurfes muss auf der anderen Seite in den Schlosskopf eingesetzt werden, so dass die die leeren Hülsen dann entsprechend zur anderen Seite ausgeworfen werden. Die nicht benötigte Auswurföffnung auf der jeweils anderen Seite der Schulterstütze wird durch eine entsprechende Wangenauflage, an der auch der Trageriemen befestigt ist, verschlossen. Der Spanngriff und der sich darüber befindende Wahlhebel für Einzel- und Dauerfeuer besitzen sowieso eine symmetrische Anordnung über dem Verschlussgehäuse, bzw. unter dem Tragegriff und sind dadurch für Rechts- und Linkshänder gleichermaßen erreichbar.
Das FAMAS lässt sich auch ohne große Probleme auseinander nehmen: Zuerst wird das Magazin entfernt, so dass man einen vor dem Magazinschacht angeordneten Haltestift aus der Arretierung drücken kann. Dies ermöglicht die Demontage von Schaft und Rahmen. Nun kann ein weiterer Haltestift entfernt werden um den Tragegriff inklusive der angebauten Visiereinrichtung und dem Zweibein, sowie das Oberteil vom Rahmen demontieren zu können. Nun können noch die Schließfeder und der Schlossträger nach hinten aus dem Rahmen gezogen werden. Der Rahmen selbst beinhaltet jetzt noch den Lauf sowie die Spanneinrichtung und den Pistolengriff. Gerade zum Reinigen unter Gefechtsbedingungen ist die kompakte Modulbauweise des FAMAS sehr vorteilhaft und gehört zu den klaren Vorteilen dieser Waffe.
Um Gewehrgranaten verschießen zu können, muss eine spezielle Treibladungspatrone verwendet werden, die aus einem kleinen Magazin für zwei Gewehrgranatkartuschen zugeführt wird. Diese Sondermunition besitzt eine Treibgasladung, die die ein halbes Kilogramm schweren Gewehrgranaten auf eine Mündungsgeschwindigkeit von ca. 65 m/s beschleunigt. Die Laufmündung das FAMAS ist serienmäßig so ausgelegt, dass die Gewehrgranaten, die es mit panzerbrechender bzw. Splitterwirkung gibt, ohne Probleme aufgesetzt werden können. Die Granaten können dann sowohl im direkten oder indirekten Feuer verschossen werden, wobei beim direkten Richten das am Tragegriff montierte Aufsetzvisier verwendet wird, während für das indirekte Richten ein ebenfalls am Tragegriff montiertes Granatvisier zur Verfügung steht. Wird direkt auf das Ziel gerichtet, so beträgt die wirksame Einsatzentfernung 80 m bei gepanzerten Fahrzeugen und 100 m bei weichen Zielen. Beim Bogenschuss im 45° Winkel ist eine Entfernung von mindestens 140 m und maximal 360 m erreichbar. Bei 75° sind es 70 bzw. 180 m. Um den recht kräftigen Rückstoss beim Granatabschuss zu dämpfen, wird beim direkten Beschuss der Schaft unter den rechten Arm geklemmt. Gleichzeitig spannt der Schütze den Trageriemen über Brust und linken Ellenbogen. Den Daumen der rechten Hand platziert er nicht wie üblich hinter dem Pistolengriff, sondern an der rechten Seite des Waffengehäuses und mit der linken Hand erfasst er den Tragegriff vor dem Spanngriff. Beim indirekten Richten wird die Waffe auf dem Boden abgestützt.
Zwischenzeitlich sind verschiedene Ausführungen des FAMAS auf dem Markt, doch wurde bis jetzt keine dieser Abarten bei einer Streitmacht als Ordonnanzwaffe eingeführt.
Zu den neuen Versionen gehört unter anderem ein Export-Modell ohne Dauerfeuermodus, ähnlich dem M16A2, eine Kurzversion für Kommandoeinheiten oder Fallschirmjäger und ein halbautomatisches Modell im Kaliber .222 Remington für den zivilen Markt.