Keputusan Ole Gunnar Solskjaer menurunkan McTominay menggantikan Nemanja Matic sejak menit ke-73 terbukti menjadi strategi ampuh.
Pemain berusia 24 tahun jebolan akademi MU itu menjadi pencetak gol semata wayang pada menit ke-97 untuk memastikan kemenangan Setan Merah dalam babak tambahan, demikian catatan laman resmi FA.
Baca juga: McTominay perpanjang kontrak dengan MU hingga 2025
Pertandingan waktu normal lebih banyak diwarnai cedera yang membekap para pemain West Ham ketimbang gol.
West Ham harus kehilangan Angelo Ogbonna hanya 16 menit selepas sepak mula dan penggantinya, Issa Diop juga cuma mampu bermain hingga turun minum sebab di awal babak kedua ia digantikan oleh Ryan Fredericks.
Satu peluang bagus tercipta pada menit ke-27 untuk kubu tuan rumah saat Alex Telles mengirim sepak pojok yang disambut sundulan Victor Lindelof, tetapi bola yang sempat memantul ke badan Craig Dawson mampu ditepis oleh kiper Lukasz Fabianski.
Delapan menit memasuki babak kedua, Fabianski kembali melakukan penyelamatan gemilang ketika ia menutup ruang tembak Marcus Rashford yang berusaha memanfaatkan bola sepakan gagal Anthony Martial.
Baca juga: MU tahan pembicaaraan kontrak Ole Gunnar Solskjaer sampai akhir musim
Baca juga: Pogba absen beberapa pekan karena cedera paha
Skor nirgol bertahan hingga bubaran waktu normal dan pertandingan dilanjutkan ke babak tambahan 2x15 menit.
Pada menit ke-97 McTominay memecahkan kebuntuan kala menyambar bola liar hasil sapuan buruk para pemain West Ham dan kali ini Fabianski gagal bereaksi mengejar si kulit bundar yang melesak ke pojok kanan bawah gawang.
Setelah tertinggal, West Ham seperti baru terbangun dari tidur panjang dan mencatatkan percobaan tepat sasaran pertama mereka sepanjang laga pada menit ke-114, tetapi sundulan Said Benrahma masih terlalu lemah dan mengarah tepat ke pelukan kiper Dean Henderson.
Ketika peluit tanda laga usai berbunyi, MU menyusul langkah tim kasta kedua Bournemouth yang sudah lebih dulu lolos ke babak perempat final setelah menyingkirkan Burnley di laga lebih dini.
Baca juga: Burnley disingkirkan tim kasta kedua Bournemouth dari Piala FA
Baca juga: Jamu Tottenham di Piala FA, Everton ingin ulangi kemenangan awal musim
Baca juga: Aguero sudah berlatih tapi belum siap kembali bermain, kata Guardiola