En términos de balística, su desempeño es muy similar al del 6,5 x 54 Mannlicher-Schönauer.La nueva carga propulsora redujo la temperatura de la llama (2600 °C) y demostró ser muy estable, siendo adoptada en 1896 y jamás cambiada hasta el final de la producción militar del cartucho.El diseño original del cañón para disparar el cartucho 6,5 x 52 Carcano, desarrollado por el Arsenal de Brescia al mismo tiempo que el cartucho y antes que el fusil Carcano M91, tenía un ánima cónica con estrías profundas para evitar el desgaste, extender la vida útil de este y aumentar la precisión del arma.Esta característica se debe a la alta densidad seccional de la bala (su gran longitud en comparación a su diámetro) y a los probables testimonios sobre el segundo disparo que "logró" herir mortalmente al Presidente John F. Kennedy y herir gravemente al Gobernador de Texas John Connally, cuya bala fue encontrada intacta sobre una camilla fuera de un quirófano del Hospital Parkland Memorial (sito en Harry Hines Boulevard 5201, al oeste de Oak Lawn en Dallas, Texas).Este cartucho alcanzó cierta notoriedad al haber sido empleado por Lee Harvey Oswald, en un fusil Carcano M91/38 de la Segunda Guerra Mundial, para asesinar al Presidente John F. Kennedy
Un cartucho 6,5 x 52 Carcano, con una moderna bala de caza.