Переделке подвергались затвор и ствол, в казенной части которого был развернут патронник.
Одной из особенностей затвора Гра образца 1874 года было отсутствие резьбовых соединений. Затвор, состоящий всего из 7 деталей, разбирался без применения инструментов и за несколько секунд. Даже знаменитый своей простотой затвор винтовки Мосина, состоящий также из 7 деталей, имел более сложную конструкцию, которая включала резьбовое соединение курка с ударником и несъемный в полевых условиях экстрактор.
Запирание канала ствола в винтовке Гра производилось на гребень затвора, поворачивающийся на четверть оборота. Экстрактор располагался в неповоротной личинке затвора и имел V-образную форму двухперой пружины. Своим верхним пером экстрактор входил в вырез ствольной коробки и, благодаря передаваемому мощному усилию на зуб экстрактора, обеспечивал надежный захват ранта гильзы и надежную экстракцию. Зеркало личинки имело выраженную чашку, которая способствовала более надежному удержанию гильзы при экстракции. Мощная и удобная рукоять затвора значительно облегчала и ускоряла перезаряжание винтовки.
Курок затвора обладал предохранительным и боевым взводом. Курок крепился к ударнику с помощью специальной застёжки. Постановка на предохранительный и боевой взводы из-за маленького соска неудобной формы требовала внимания, приложения существенных усилий и была опасна при низких температурах. На предохранительном взводе при нажатии на спусковой крючок ударник хотя и ударял по капсюлю, но не вызывал воспламенения, оставляя на нём только след удара. Французы не считали недостатком такое устройство предохранительного взвода и больше придавали значение быстроте приведения курка с предохранительного в боевое положение. Это являлось одним из недостатков винтовки, так как предохранитель был хоть и дешевле, но хуже и маузеровских, и бердановских.
Конструктивно спусковой механизм Гра явно заимствован от винтовки системы Маузера образца 1871 года. Пружина шептала одним своим концом крепится винтом к нижней части ствольной коробки и имеет на другом конце зацеп для взводов курка. Но в отличие от Маузера спусковой крючок Гра имеет полукруглую заднюю часть крючка, опирающуюся на полукруглый же вырез упора ствольной коробки. При этом получается несколько иной вектор приложения силы, что объясняет необычную форму спускового крючка винтовки. Ствольная коробка со стволом крепится в ложе винтом в хвостовике ствольной коробки и двумя мощными ложевыми подпружиненными кольцами. Стальной шомпол проходит через всю ложу и крепится в упоре спусковой скобы. Ореховая ложа имеет удобную, максимально приспособленную для штыкового боя форму. Затыльник приклада (как и весь прибор) – железные. Существует миф о том, что будто бы в приклад ложи с правой стороны была вмонтирована капсула со святой водой. Возможно, это выдумка, но на всех ложах винтовок Гра присутствует вклеенный в древесину приклада чопик с клеймом на торце.
Чтобы разобрать винтовку, нужно было повернуть личинку по часовой стрелке и снять её движением вперед; сжать пальцами пружину экстрактора и вынуть его вперед. Далее требовалось свернуть курок по винтовому скосу стебля затвора для ослабления сжатия пружины. Теперь можно было упереть ударник в деревянную поверхность, сильно надавить стебель затвора, сжимая пружину, потом повернуть застежку курка так, что бы её шлиц принял вертикальное положение. При этом положении застёжка, вместе с задним концом ударника, выходила из заднего прямоугольного отверстия курка. Теперь оставалось только повернуть застежку на 90 Градусов, снять её и аккуратно отделить ударник с пружиной. При отделении ударника могла возникнуть необходимость его выбивания выколоткой. Затворная задержка была выполнена в виде винта, вкрученного в правую стенку ствольной коробки. Стебель затвора и личинка имели соответствующие фрезерованные пазы. Для извлечения затвора приходилось частично выкручивать винт задержки. Затворная задержка системы Гра ведёт своё происхождение от конструкции Шаспо и, несмотря на свои недостатки, была оставлена капитаном Гра в неизменном виде. Отражателем гильзы являлся винт, вкрученный снизу в ствольную коробку.
Прицельные приспособления Гра были представлены сложным рамочным прицелом с двойным щитком, с дистанциями от 200 до 1800 м и открытой мушкой треугольного сечения, расположенной на высоком основании. Мушка смещена вправо от центра своего основания. Стрельба с прицела на дистанции до 200 м ведется с небольшого узкого целика, расположенного на нижней стороне основной планки и представляющего собой треугольный пропил в основании стойки прицела. Для этого рамку прицела необходимо перекинуть вперед так, чтобы рамка легла на ствол вторым целиком на отметку 300 м. При необходимости стрельбы на расстояния в 300 м рамку необходимо откинуть в заднее положение. При этом рамка ложится на колодку прицела и прицеливание ведется уже через более крупный и широкий в гривке целик. При стрельбе на дистанции более 300 метров рамка прицела поднимается вертикально. При этом пятка рамки удерживается пластинчатой пружиной, расположенной в колодке прицела и закрепленной винтом. Стрельба на 350 м ведется через нижнюю прорезь в вертикально расположенной рамке, хомутик для этого необходимо поднять вверх. Стрельба на большие дистанции (от 400 до 1100 метров) ведется через прорезь на гривке хомутика по шкале рамки, нарезанной на левой стороне. Прорезь для стрельбы на дистанцию в 1200 м расположена на верхушке основной планки. На винтовке Шаспо дальность стрельбы ограничена дистанцией 1200 метров, что связано с баллистическими возможностями патрона. Поэтому прицел винтовки Шаспо имеет только один подъемный щиток. Унитарный патрон нового поколения, разработанный к моменту появления винтовки Гра, имел по сравнению с патроном к винтовке Шаспо существенно лучшие характеристики. Это позволило винтовке иметь баллистическое преимущество почти перед всеми винтовками того времени. Стрельба на максимальные дистанции от 1300 до 1800 м осуществима через треугольную прорезь на вершине второго щитка. При этом значения возвышения устанавливается по шкале на правой стороне основного щитка. При стрельбе на дистанцию 1800 м прорезь щитка располагается выше прорези прицела на 200 м более чем на 90 мм. Удобство и эффективность при этом сводились к минимуму. На укороченных модификациях винтовки Гра прицел имеет один щиток и дистанцию стрельбы, ограниченную до 1000 метров.
Винтовка Гра комплектовалась игольчатым штыком с клинком в виде шпаги и имеет довольно удобную деревянную рукоятку. На винтовку штык крепится сбоку на специальный выступ, припаянный к стволу с правой стороны.
Стволы винтовок Гра изготавливались из пудлинговой стали и имели 4 нареза. Ширина полей была равна ширине нарезов. Глубина нарезов – 0,25 мм, шаг нарезов был довольно большим – 550 мм.
Кроме пехотной винтовки были выпущены карабин, жандармский карабин и штуцер. У карабинов была загнута рукоятка затвора, что снижало удобство стрельбы, но давало преимущество в ношении и хранении оружия. Также у кавалерийского карабина отсутствовал штык. Длина ствола пехотной винтовки равнялась 820 мм, стволы жандармского и кавалерийского карабинов были укорочены до 690 мм. Ствол штуцера Гра укоротили до 505 мм. Общая длина пехотной винтовки без штыка составляла 1305 мм, со штыком – 1827 мм, карабинов – 1175 мм и 1748 мм соответственно. Масса пехотной винтовки без штыка – 4200 г, со штыком – 4760 г. Масса кавалерийского карабина – 3560 г, жандармского – 3590 без штыка и 4245 г со штыком. Длина штуцера Гра составляла 990 мм, со штыком – 1563 мм. Вес штуцера без штыка – 3260 г, со штыком – 3915 г. Скорострельность – 30 выстрелов в минуту, что превосходило маузеровскую, но была меньше американской винтовки Пибоди-Мартини (40 выстрелов в минуту).
На вооружении французской армии винтовка Гра продержалась до 1886 года, когда была заменена винтовкой Лебеля. В 1915 году почти весь имевшийся складской запас – 450 тысяч штук – был продан а Россию. Имелись винтовки Гра и в Греции. Греки применяли их при обороне Крита от немецких десантников, а уже после войны партизаны ЭЛАС стреляли из них по англичанам.
Масса пороха – 5,07 г. (у драгунской, казачьей и карабина – 4,26 г). Масса пули – 24,016 г. Начальная скорость у пехотной винтовки – 437 м/с. У драгунской и казачьей – 386 м/с. У карабина – 362 м/с.
