Изобретение относится к области получения металлопокрытий, в частности, молибденовых, на металлических порошках путем термического разложения гексакарбонила молибдена в среде сероводорода и может быть использовано для изготовления антифрикционных дисперсно-упрочненных композиционных материалов на основе полимерных матриц. Способ нанесения молибденового покрытия на металлические порошки состоит из нанесения покрытия посредством термической диссоциации паров гексакарбонила молибдена, причем основной слой покрытия наносят из смеси гексакарбонила молибдена и монооксида углерода в объемном соотношении паров 1:5 при 200°С, после чего полученный слой насыщают дисульфидом молибдена, сформированным из смеси продуктов термической диссоциации гексакарбонила молибдена и сероводорода в объемном соотношении паров 1:2 при температуре 400°С. Технический результат: разработка способа получения молибденового покрытия на металлических порошках, эффективного в достижении оптимального для эксплуатации сочетания значений твердости, износостойкости и теплостойкости композиционных материалов, обеспечивающих увеличение срока службы изготовленных из данных композитов деталей пар трения. 2 табл.