64式手枪作为一支60年代诞生的武器，同时又作为新中国自主研制的第一支手枪，不可避免还存在一些不足之处，归纳如下：
威慑力差
64手枪体积小，便于携带，外观加工质量好。*作顺手，可靠性也很高，开始时民警都很喜欢，但在使用过程中逐渐发现小型手枪的一些弊端，群众与罪犯习惯以64手枪的外形衡量武器，小手枪基本谈不上什么威慑力，再加之64手枪表面加工工艺比54手枪好很多，按理说是技术的进步，但加工细致的表面缺乏金属质感，容易让人产生塑料制品的错觉。手枪体积小，很难让群众有安全感，同时也对罪犯缺乏威慑力，甚至引起更严重的误会。
不够科学
64式手枪属于小型手枪，其体积较小。由于在设计过程中没有为其设计指托，手掌较大的射手在使用时只能将小指蜷曲在弹匣底部，甚至还有射手要翘起“兰花指”来射击。而很多国外的小型手枪均在弹匣底部设计了指托，如PPK手枪就有这样的设计。塑料制成的指托结构很简单，成本也不高，可由民警自行安装，但是多年以来从未有厂家提供过类似的产品。枪底把设计上的另一个问题：虎口上方的延伸部分过短，在射击时，需特别注意手的握持角度，特别是手比较大的人。
容弹量少
64式手枪仅有7发的弹匣容量不能满足需求。多数民警日常持枪时，为减小托弹簧压力，延长弹匣使用寿命，通常只装5发子弹。但是在必须使用武器的场合，往往不是一两发子弹就能解决问题的，如果还要加上鸣枪警告所用掉的子弹，民警手里的枪只剩下3~4发。如此少的子弹，不能应付现场瞬息万变的情况。
停止性弱
停止作用，简单地讲，就是弹头使敌对者丧失反抗能力的作用。停止作用的好坏取决于命中后对有生目标丧失战斗力的时间。时间越短，停止作用就越大。但64式手枪弹的停止作用不是很明显，在多个案例中，都曾出现过罪犯被连续击中数枪仍然能反抗的结果。
随着92式手枪、警用左轮和其他新型警用武器的逐步列装，64式手枪将会渐渐的淡出人们的视野，但作为一种性能不错的警用武器，其在中国兵工史上的作用不会被人们遗忘。
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人民网北京3月27日电（田雪）近日，网上论坛流传“四川省广安市
公安局2014.3.22枪支丢失情况通报”，称一民警开会过后带枪进行私人活动，后发现枪支不见并且悬赏寻枪。此事引来众多网民关注。今日，记者拨打文中警官联系电话证实确有此事。
网传通报称，3月21日16时许，岳池县公安局顾县派出所一民警着装到县政府参加学校周边治安秩序整治会议。18时10分，会议结束后，该民警在老公安局院坝车内换上便服，驾驶川X1A005车辆到岳中校附近一理发店理发。18时40许，该民警驾车经城北警务平台、塞纳酒店、城东派出所、南宋文化一条街至二号桥头的“岳池土鸡”餐馆对面，接上朋友经过二号桥沿大西街到168火锅吃饭。20时10分，用餐完毕。该民警驾车带上朋友沿大西街、二号桥到达红宫俱乐部附近休闲。22时10分许回家。后发现枪支不见找寻未果。
那为何军工部门要研制一种体积、威力上相差不大但却不能通用的弹药呢？8年抗战给无数中国人民留下了无法忘却的记忆，国土大半沦陷，给老一辈造成的心理阴影乃是生活在和平年代的我们不能想像的。如果采用通用的弹药，一旦发生像当年一样的战争，有可能就出现敌人用缴获的武器装上通用的子弹杀伤我们同胞悲剧。
在研制过程中还发生了一个小小的争议：一种意见认为直接照搬52式手枪的基本结构，这样能大大缩短研制时间和经费，毕竟该结构是已经成熟完善的。另外一种声音则认为应该对其结构进行大的修改，毕竟52式手枪的某些设计已经过时，也不符合人机工程，例如保险机构设计就很不合理。最终后一种意见占了上风，决定独立研制新型手枪。
经过数年的努力，1964年，我国自主设计开发的新一代自卫手枪终于设计定型，并被命名为1964年式7.62毫米手枪（简称64式手枪）。该枪为自由枪机式自动方式，惯性闭锁，可单、双动发射。保险机构非常完善，除手动保险外，还有跌落保险、击针保险和不到位保险等，最大限度的满足了安全可靠的设计要求。同时还具备了弹膛有弹指示和空仓挂机解脱等机构，是小型自卫手枪中较为先进的。基于我国先前生产过仿制PPK的52式和仿制马卡洛夫的59式手枪，在64式手枪上也有诸多结构沿袭了这两种手枪上较为先进成和熟的部分。照门、保险、击针、弹匣、击锤联动缺口与59式手枪有异曲同工之妙。而套筒座、扳机、空仓挂机则沿用了52式手枪的结构。。52式和59式手枪上较为复杂或脆弱的地方都尽量摈弃了，改为自行设计，如阻铁就是自行设计的。该枪全长152.8毫米，空枪重量为560克，弹匣容量7发。根据我国的相关杀伤动能标准，杀伤人体所需动能为80焦耳，而杀伤马匹的动能则为180焦耳，所以该枪的枪口动能设定为220焦耳，其威力能满足日常自卫的需要。
但随后而来的运动严重的冲击了社会的各行各业，兵工行业也不能幸免，已经定型的64式手枪只能束之高阁。一直到运动结束后，兵工行业逐步恢复了生机，64式手枪才开始大规模生产，此时已是80年代了。
刚把64式手枪领到手的那天，着实让笔者吃了一惊，其表面处理远较以往的国产武器要好得多，非常细腻，甚至有民警形容：“表面如少女肌肤搬细腻”。拉动套筒，机件结合紧密，没有松松垮垮的感觉。松手释放套筒后，闭锁干净利落，清脆的金属撞击声给使用者十足的信心。该枪颇为精巧，成年男子的手掌几户可以完全把枪包裹在里面，非常适合公安民警隐蔽携带。将手枪平端，手腕处于放松状态，手枪很自然的指向目标。没有54式手枪那种坳着手腕的感觉，指向性非常好，可见设计师在研制过程中也将武器的指向性作为设计指标之一。套筒上方、照门和准星之间加工了一道贯穿整个套筒表面的滚花纹，其目的是为了防止套筒表面反光对射手的干扰。扳动击锤至待击位置，露出了击针和击针上方的膛内有弹指示器。当弹膛内装有子弹时，子弹底部将膛内有弹指示器推出套筒尾部，瞄准时用眼睛的余光便可看到。如果是夜间，也可以用手触摸确定膛内是否有弹。如果退出膛内的子弹，膛内有弹指示器便在弹簧的拉力下缩进套筒内。