К работе над созданием противотанковых ружей В.А. Дегтярёв и С.Г. Симонов были привлечены в начале июля 1941 г. Рабочие проекты были завершены обоими конструкторами одновременно. Работе помогал предвоенный опыт СССР, где к концу 30-х годов были спроектированы 15 моделей ПТР, одно из которых (системы Рукавишникова) могло вести полуавтоматический огонь, обладало скорострельностью 15 выстрелов в минуту, легко переносилось двумя бойцами и пробивало бетонную блиндажную броню толщиной в 20 см с расстояния в 500 м. Это ружье было принято на вооружение под обозначением "14.5 мм ПТР обр. 1939 г."

Тем не менее, несмотря на принятие подобного оружия на вооружение, внедрение его в армию происходило медленно из-за ошибочной оценки некоторыми военными и политическими деятелями тогдашних промышленных возможностей Германии. Бытовало устойчивое мнение, якобы Германия способна производить танки с 80-мм бронёй, в силу чего ПТР просто не нужен. На деле все было совсем не так.

С первых же дней войны ошибка была учтена. Броня первых немецких танков не выдерживала никакой критики. Однако совершенствование ружья Рукавишникова замедлилось по той причине, что его высокие характеристики обуславливали его сложность и дороговизну, что в условиях войны было неприемлемым. Потому правительство поручило спроектировать дешевые и быстрые в производстве ПТР В. Дегтяреву и С. Симонову одновременно.

У обоих конструкторов разработка и изготовление опытных образцов заняла 22 дня. Каждый конструктор представил по два экземпляра. В. А. Дегтярёв - магазинные полуавтоматические, а С. Г. Симонов - магазинное самозарядное и однозарядное ручного перезаряжания. Опытные стрельбы показали, что полуавтоматические ПТР вполне работоспособны и пригодны к использованию в войсках. Из-за тугой экстракции гильз и медленного перезаряжания от симоновской однозарядной модели пришлось отказаться.

В целях быстрого налаживания и еще большего удешевления производства, Дегтярёв переделал магазинное полуавтоматическое ружьё в однозарядное. После выстрела затвор автоматически открывался, что повышало скорострельность, ускоряя извлечение стреляных гильз.

В качестве боеприпасов использовались 14,5×114 мм патроны с бронебойно-зажигательными пулями двух типов - со стальным калёным сердечником Б-32 и металлокерамическим сердечником БС-41. Пуля БС-41 обладала большей бронепробиваемостью, была дефицитнее и использовалась для стрельбы только по танкам. Обе имели хорошее зажигательное действие.

Постановлением ГКО от 29 августа 1941 года противотанковое ружьё В. А. Дегтярёва было принято на вооружение Красной Армии. В октябре была выпущена первая установочная партия. В 1942 г. было произведено уже 184800 ПТРД.

Затвор открывался, используя энергию отдачи ствола при коротком его ходе. Откатываясь после выстрела назад, сцепленные между собой ствол и затвор некоторое время двигались вместе. Потом затвор набегал на копир, скошенный металлический прямоугольник, приваренный к трубке плечевого упора, поворачивался вокруг своей оси влево, расцепляясь при этом со стволом. Далее двигаясь по инерции, затвор обеспечивал извлечение стреляной гильзы из патронника и отражение её из ствольной коробки вниз.