Образец Дегтярева в начале 1940 года был подвергнут срочной очередной модернизации. Она сводилась в основном к созданию барабанного магазина большой емкости в целях повышения боевой скорострельности системы. Внесены и другие изменения, упрощающие конструкцию, в том числе и технологию по изготовлению кожуха, прицельной колодки и других деталей. Последняя модернизация ППД образца 1934/38 годов, одобренная Комитетом Обороны в феврале 1940 года, включавшая барабанный магазин емкостью на 71 патрон, дала этому образцу окончательное наименование: 7,62-мм пистолет-пулемет системы Дегтярева образца 1940 года (ППД-40).

К концу года их было изготовлено более 80 000 штук. С этим образцом Красная Армия вступила в Великую Отечественную войну с немецко-фашистскими захватчиками. Но с окончательным принятием образца Дегтярева на вооружение отечественная конструкторская мысль не остановилась на достигнутом. Шел непрерывный поиск новых конструкторских решений в целях создания более совершенного образца. К концу 1940 года он закончился созданием такой системы конструктором Г.С. Шпагиным. В сентябре был изготовлен первый образец, а в ноябре начался его соревновательный поединок с системой Дегтярева и другими опытными конструкциями на НИОПе.

Пистолет-пулемет Шпагина (ППШ) выдерживает полигонные испытания. В своем заключении полигон отметил, что ППШ «имеет преимущества перед ППД в отношении надежности работы автоматики в различных условиях эксплуатации, в простоте конструкции и в незначительном улучшении кучности стрельбы» (инв. № 12025 ПР). Кроме того, этот образец отличался от других систем, в том числе и конструкции Дегтярева, лучшей технологичностью, более простым способом изготовления многих деталей с широким применением штамповки и сварки, минимальным применением резьбовых и заклепочных соединений, что давало этой системе существенные преимущества по общей трудоемкости изготовления в массовом производстве.

Как и в системе Дегтярева, работа конструкции Шпагина основана на использовании принципа отдачи свободного затвора. Приклад деревянный, с ложей. Магазин дисковый, барабанного типа емкостью на 71 патрон. Конструктивно простая и эксплуатационно удобная откидывающаяся вверх крышка ствольной коробки, облегчающая разборку и доступ к подвижной системе при устранении неисправностей, возникающих в процессе стрельбы, в отличие от образцов Дегтярева, где требуется свинчивать затыльник.

Положительными конструктивными особенностями являются также компактная конструкция спускового механизма и оригинально выполненная схема дульного тормоза-компенсатора в виде скошенной торцевой поверхности передней части кожуха.

В образце присутствует встречавшийся уже ранее в системе Коровина фибровый амортизатор, смягчающий удары затвора в тыльной части ствольной коробки. Впоследствии он стал изготовляться из менее дефицитного материала — пергаментной кожи.

21 декабря 1940 года СНК СССР принял Постановление о принятии системы пистолета-пулемета конструкции Шпагина на вооружение Красной Армии. Ему дано было наименование «пистолет-пулемет системы Шпагина образца 1941 года (ППШ-41)».

Таким образом, в преддверии Великой Отечественной войны Красная Армия располагала двумя образцами пистолетов-пулеметов, во многом отличающимися друг от друга по своей конструкции. Один из них состоял в массовом производстве, по второму шла подготовка к серийному выпуску.

Проведенные в июне 1941 года полигонные испытания показали, что большое количество изменений, введенных в ППШ в целях упрощения технологии изготовления, не ухудшило его боевых и эксплуатационных качеств, а испытаниями в июле выявлено, что изменения приклада по предложению Артака-демии улучшили кучность боя этого образца.

В период отработки опытных образцов пистолетов-пулеметов Дегтярева и Шпагина полигонные испытания проходили и другие конструкции, в том числе и с отходом от принципа свободного затвора. Так, например, в августе 1938 года испытания на НИОПе проходил новый образец Коровина под пистолетный патрон с отводом газов через 4 боковых отверстия в стволе и с запиранием перекосом затвора вниз. Магазин емкостью на 25 патронов коробчатого типа с двухрядным расположением патронов. Вес системы 3,67 кг. Темп стрельбы 800 выстр./мин., начальная скорость пули 477 м/с. Конструкция Коровина сложнее ППД и тяжелее на 400 г. Не показал этот образец преимуществ и по результатам испытаний стрельбой, имел недостатки (чувствительность к густой смазке и загрязнению, не безопасен при стрельбе и устранении задержек и др.), устранение которых требовало коренной конструктивной перестройки системы. К доработке не рекомендован.

Борис Гаврилович Шпитальный (1902–1972), обладавший склонностью к конструированию мощного скорострельного оружия, в ноябре 1940 года представил на полигонные испытания пистолет-пулемет, которому дал наименование «пехотный пулемет». НИОП в своем отчете не изменил авторского наименования образца, данного ему в конструкторской документации.

«Пехотный пулемет» Шпитального был укомплектован дисковыми магазинами емкостью на 71, 97 и 100 патронов. По максимальной емкости магазина автор этой системы «настиг» американского конструктора Томпсона, создавшего сразу после первой мировой войны первую опытную модель своего пистолета-пулемета калибра 11,43 мм, который наряду с малоемкими магазинами имел магазин на 100 патронов. Дальше опытных разработок такие магазины не продвигались.

По мере увеличения емкости усложнялась конструкция магазина и ухудшались его эксплуатационные свойства, создавались трудности по обеспечению надежной работы и эксплуатационной долговечности. Кроме того, увеличивался удельный вес магазина, приходящийся на один патрон, именуемый так называемым мертвым весом, что приводило к увеличению веса носимого автоматчиком боезапаса патронов, снаряженных в магазины.

Дальнейшее развитие ручного оружия автоматно-пулеметного типа показало, что более надежным способом повышения его скорострельности за счет уменьшения потерь времени на перезаряжание явилось применение ленточного питания патронами с размещением снаряженной ленты в прицепной коробке, позволяющей более простым способом увеличивать его емкость по сравнению с магазинами.

Но прицепные патронные коробки нашли применение только в пулеметах. Ленточное питание усложняло конструкцию оружия и увеличивало его вес в связи с необходимостью введения механизма для подачи ленты, но механизм подачи патронов, размещенный внутри оружия, оказывался более защищенным от различных эксплуатационных внешних воздействий по сравнению с низкопрочным магазином большой емкости, особенно барабанного типа.

В образце Шпитального было осуществлено сочетание двух принципов автоматики: отдача затвора и отвод газов через отверстие в стволе, которое признано полигоном как заслуживающим внимания. Передняя часть затвора снабжена кольцевым поршнем, охватывающим казенную часть ствола. Газовая камора образуется кольцевым зазором между наружной поверхностью ствола и внутренней поверхностью передней части ствольной коробки.

Заключительные полигонные испытания системы Шпитального в конце ноября 1940 года были проведены сравнительно с образцами Дегтярева и Шпагина.

Более длинный (на 80 мм) ствол обеспечил образцу Шпитального преимущество по начальной скорости пули, что в сочетании с большим весом системы дало и улучшение кучности стрельбы. Превышение веса составляло в среднем примерно 750 г с валовым коробчатым магазином и 1590 г с дисковым магазином максимальной емкости. По надежности работы и эксплуатационным качествам образец Шпитального преимуществ перед другими системами не показал, перед системой Шпагина в особенности. Система Шпитального полигоном рекомендована на доработку в направлении упрочнения деталей и снижения веса.

При окончательном решении вопроса по выбору лучшего образца пистолета-пулемета для принятия на вооружение в декабре 1940 года специальной комиссией произведена технологическая оценка образцов, подвергавшихся сравнительным испытаниям на полигоне.