В 1941 году чешскими конструкторами было создано и магазинное 7,92-мм ПТР MSS-41, отличавшееся компоновкой с расположением самого магазина позади пистолетной рукоятки. Перезаряжание в нем производилось движением ствола вперед-назад.

Помимо этого, находились модели, калибр которых непосредственно примыкал к пушкам. Таковы были самозарядные ПТР под различные типы 20-мм патронов – японское Тип 97, финское L-39 системы Лахти (характерно, что оба эти ПТР были созданы на основе авиационных пушек) и другие. Столкнувшись в 1940—1941 годах сначала с британскими танками Mk II «Матильда» с толщиной брони до 78 мм, затем– с советскими Т-34 и КВ с броней до 45 и до 75 мм, немцы поняли бесперспективность 7,92-мм ПТР-Pz.B.39 и переделали его в гранатомет Gr.B.39 с 30-мм нарезной дульной мортиркой. К концу же 1941 года появилось «тяжелое ПТР» 2,8/2 cm s.Pz.B.41 с коническим сверлением канала ствола. Идея «конических» стволов также разрабатывалась давно, в предыдущее десятилетие ими активно занимался германский инженер Герман Герлих, сумевший привлечь к себе широкое внимание. За счет постепенного уменьшения диаметра канала ствола от казенной части к дульной он попытался повысить уровень среднего давления в канале и тем самым рациональнее использовать пороховые газы для разгона пули, не повышая при этом значительно максимального давления. Пуля специальной конструкции обжималась, проходя конический участок ствола, увеличивая массу на единицу площади и приобретая высокую начальную скорость. Результат – значительное увеличение настильности траектории и пробивного действия пули. Ствол s.Pz.B.41 имел калибр 28 мм в казенной части и 20 мм – в дульной, в канале ствола выполнялись два конических перехода, то есть снаряд обжимался дважды. Само «тяжелое ПТР» больше походило на уменьшенную пушку (в боекомплект даже ввели осколочный снаряд), к тому же производство конических нарезных стволов и снарядов для них обходилось довольно дорого, так что применяли это средство, как и более тяжелые противотанковые пушки с коническим стволом, ограниченно. Куда более популярным приемом достижения высоких начальных скоростей стали подкалиберные снаряды, ударный сердечник которых по диаметру значительно меньше калибра ствола.

В СССР работы над ПТР калибра от 20 до 25 мм велись с 1936 года, пока не было принято решение о пересмотре самих требований к ПТР, окончательно сформулированных в ноябре 1938 года Артиллерийским управлением и предусматривавших крупный, но все же «стрелковый» калибр. С 1940 года начали серийный выпуск 14,5-мм патрона с бронебойно-зажигательной пулей. Под этот патрон Николаем Рукавишниковым было разработано самозарядное противотанковое ружье, принятое на вооружение как ПТР-39. Но серийных ПТР войска к началу войны не получили.

Вмешался субъективный фактор, нередко определяющий судьбу военного оружия. В начале 1940 года разведка докладывала о «новейших типах германских танков» со значительно усиленным бронированием и вооружением. Слабо разбиравшийся в военной промышленности замнаркома обороны начальник ГАУ маршал Григорий Кулик, видимо, ожидая скорого появления большого количества таких танков на германской стороне, отдал распоряжение о снятии ПТР Рукавишникова с вооружения (серийное производство так и не началось), а также о прекращении производства 45-мм противотанковых пушек. В результате пехота РККА оказалась лишена эффективного ПТ-средства ближнего боя, располагая разве что фугасными ручными гранатами. Да и их не хватало – противотанковые гранаты считались специальным средством. Пагубность подобных решений подтвердилась в первые же недели войны. Спешно формируемые подразделения пехотинцев – «истребителей танков» обычно располагали лишь связками ручных гранат да зажигательными бутылками, а для применения и того и другого танки нужно было подпустить метров на 20. Потери росли.

И тогда начались импровизации. Попытка собственного производства германского 7,92-мм Pz.B.39 не дала результата – кроме технологических проблем сказалась и недостаточная бронепробиваемость. Хотя германская армия еще применяла легкие танки, основную роль уже стали играть средние машины с толщиной брони до 30 мм.

По предложению инженера В.Н. Шолохова в качестве временной меры в июле 1941 года в мастерских МВТУ им. Баумана и других инженерно-технических вузах Москвы наладили сборку однозарядного ПТР под 12,7-мм патрон ДШК. Простая конструкция с некоторыми усовершенствованиями была скопирована со старого германского ПТР «Маузер» и не обеспечивала требуемых параметров, хотя специально для этих ПТР выпускали 12,7-мм патрон с бронебойной пулей БС-41.

Тот же Кулик потребовал скорейшего начала производства ПТР Рукавишникова, но его постановка и доводка требовали много времени. По воспоминаниям маршала Дмитрия Устинова, Сталин на одном из заседаний ГКО предложил поручить разработку ПТР «еще одному, а для надежности – двум конструкторам». Задание в начале июля 1941 года получили Василий Дегтярев и Сергей Симонов, и через месяц они представили образцы.

Продолжалась и доводка патрона. 15 августа был принят вариант 14,5-мм патрона с пулей БС-41, содержащей изготовленный по порошковой технологии твердосплавный сердечник. А спустя две недели, не дожидаясь окончания испытаний (вопрос был особой срочности), на вооружение приняли однозарядный вариант ПТР Дегтярева и самозарядное ПТР Симонова. Оба вида назвали «14,5-мм противотанковым ружьем обр.1941 г.» – соответственно ПТРД и ПТРС.

ПТРД, разработанное Дегтяревым и его КБ-2 на заводе № 2 им. Киркижа, являло один из примеров соединения максимальной простоты – для ускорения и удешевления производства – с эффективностью. Для увеличения скорострельности поворотный затвор сделан «четвертьавтоматическим». При смещении ствола со ствольной коробкой под действием отдачи относительно приклада рукоятка затвора набегала на копир и отпирала затвор. При возвращении системы вперед извлекалась и выбрасывалась стреляная гильза, затвор вставал на останов, открыв окно ствольной коробки для вкладывания следующего патрона.

Производство ПТРД началось на заводе им. Киркижа, позже подключились «Ижмаш» и эвакуированная в Саратов часть производства ТОЗ.

Первое боевое применение ПТРД получили под Москвой в 16-й армии Рокоссовского. Самым известным тогда стал бой группы истребителей танков из 1075-го полка 316-й стрелковой дивизии Панфилова у разъезда Дубосеково 16 ноября 1941 года. Из 30 атаковавших танков было подбито 18, но и потери были велики: в живых осталась четвертая часть всей роты. Этот бой показал не только эффективность ПТР, но и необходимость прикрытия их позиций стрелками, поддержки хотя бы легкой артиллерией. Комплексное применение противотанковых средств с использованием противотанковой артиллерии, бронебойщиков (так назвали расчеты ПТР), истребителей танков с гранатами и бутылками, пулеметчиков, стрелков, по возможности и саперов, в противотанковых опорных пунктах не только усиливало ПТО, но и снижало потери. Уже к 30 декабря 1941 года выпустили 17 688 ПТРД, а в течение следующего года – 184 800. Самозарядное ПТРС, созданное на основе опытной самозарядной винтовки Симонова с газовым двигателем автоматики, получило постоянный магазин пачечного заряжания (среди создателей ПТРС, кроме самого Симонова, упоминают также Василия Вольхина). Несмотря на новизну, ПТРС на испытаниях показало меньше задержек, чем ПТР Рукавишникова, при тех же баллистике, массе и емкости магазина. Для удобства транспортировки ружье разбиралось на две части. ПТРС в 1,5-2 раза превосходило ПТРД по боевой скорострельности, что намного повышало вероятность поражения танка. По сложности производства оно находилось между ПТРД и ПТР Рукавишникова: в 1941 году выпустили всего 77 ПТРС, а год спустя уже 63 308 (производство поставили в Саратове и Ижевске). По сочетанию боевых и эксплуатационных качеств ПТРС можно считать лучшим ПТР Второй мировой войны.