Это оружие было сконструировано Дегтяревым еще в 1932 году, тогда же был изготовлен 14,5-мм патрон для него, бывший в то время самым мощным из ружейных патронов. Механизм оружия работал на принципе длинного возврата, но с ручной перезарядкой: при отдаче ствол вместе с ручкой затворной рамы смещался в сторону и с помощью кулачкового упора отпирал казенник ствола, ускоряя его заряжание. Пустая гильза выбрасывалась автоматически, стрелку оставалось только вставить новый патрон и закрыть затвор вручную, после чего ствол возвращался в прежнюю позицию. Пуля обтекаемой формы имела стальной сердечник и несла небольшое количество зажигательной смеси, которая вспышкой обозначала точку попадания в цель. В 1941 году была изготовлена более тяжелая 14,5-мм пуля с твердым карбидно-вольфрамовым сердечником, что повысило ее бронепробиваемость на коротких расстояниях.