К началу 1990-х гг. ПМ уже не соответствовал новым требованиям, предъявляемым к армейскому пистолету. Претензии пользователей относились прежде всего к кучности и точности стрельбы, пробиваемости, а также емкости магазина.
Исправить ситуацию было решено путем создания к ПМ более мощного патрона и модернизации самого пистолета. Одним из первых вариантов модернизированного ПМ стал пистолет ПММ-12, разработанный в начале 1990-х гг.
Создатели ПММ-12 поставили перед собой задачу повысить емкость магазина ПМ, не внося при этом в конструкцию пистолета значительных изменений, которые могли привести к перестройке отлаженного за многие десятилетия технологического процесса. По этой причине к ПММ-12 разработан новый коробчатый магазин, в нижней части которого патроны 9×18 мм ПМ располагаются в два ряда.
Это позволило увеличить емкость магазина с 8 до 12 патронов, однако потребовало внести соответствующие изменения в конструкцию рукоятки. Ее толщина была увеличена, кроме того, по форме она стала более удобной для удержания в руке. В остальном ПММ-12 практически не отличается от базового пистолета ПМ.
Благодаря увеличенной емкости магазина практическая скорострельность ПММ-12 была повышена по сравнению с ПМ, однако вследствие использования прежних патронов 9×18 мм ПМ не устранялся главный недостаток базового пистолета— неэффективность против целей в индивидуальных средствах бронезащиты. По этой причине в начале 1990-х гг. было решено переделать ПМ под патроны повышенной мощности 9×18 мм ПММ. Для стрельбы ими в патроннике пистолета были выполнены винтовые канавки Ревелли, игравшие роль замедлителя свободного затвора. В настоящее время в связи с тем, что ГРАУ не приняло патрон 9×18 мм ПММ, канавки в патроннике не делаются, а стрельба ведется штатными патронами 9х 18 мм ПМ. Впрочем, определенные надежды конструкторы связывают с вновь разработанным патроном 9×18 мм ПБМ, пуля которого на расстоянии 10 м от дульного среза обладает скоростью 470—480 м/с. При этом за счет уменьшения массы пули импульс отдачи при выстреле практически равен импульсу отдачи при стрельбе штатным патроном 9×18 мм ПМ.
Пуля патрона 9 х18 мм ПБМ является полуоболочечной с оголенным стальным сердечником и алюминиевой рубашкой, облегающей сердечник с боковых сторон.
При стрельбе из пистолета ПММ патроном 9×18 мм ПБМ пуля пробивает общевойсковой защитный жилет 6Б5-12 на расстоянии 30 м с вероятностью 100%, а стальной 5-мм лист на расстоянии 15 м — с вероятностью 80%. Насколько известно, ни одна из вновь разработанных пуль к пистолету ПМ не обладает столь высокими боевыми характеристиками.
Питание производится из коробчатого магазина емкостью 12 патронов. Магазин двухрядный, с выходом на линию заряжания в один ряд.
Стрельба из ПММ ведется с использованием нерегулируемых прицельных приспособлений — мушки и целика.
По имеющимся данным, пистолет ПММ состоит на вооружении Российской армии и Федеральной службы охраны Российской Федерации. Пистолет применяется также в под- разделениях Министерства внутренних дел Российской Федерации.