苏德战争爆发初期，苏军在作战中就发现德军的坦克装甲防护并不像原先判断的那样强大，苏军的反坦克炮可轻易击毁德军装备的Ⅲ号和Ⅳ号中型坦克，而苏军的12.7毫米重机枪也能击穿德军的Ⅱ号和Pz.Kpfw38轻型坦克，然而，这个阶段的苏军步兵却没有足够数量的反坦克武器。
不过，很快在苏联高效的战时体制下，于战争爆发一个月之后，苏联颇有名望的武器设计师捷格加廖夫和西蒙诺夫就分别研制出了步兵使用的PTRD41型和PTRS41型反坦克步枪，这两款反坦克步枪就使用了此前试验的14.5毫米反坦克步枪所使用的穿甲子弹。这两款反坦克步枪于1941年8月都投入了量产。
PTRS-41型反坦克步枪
PTRD－41型反坦克枪操作时，需要2个人进行，1个射手／装弹手，另一个负责跟踪及指定目标。在操作过程中，为了提高安全性，拉勾状突起的枪栓向左转动90度再向后拉动，类似于纳甘步枪的行动机构。它的后膛是一个非常大的枪机，除此之外枪栓可以旋转90度。
管状枪托的弹簧支撑用于协助枪口制退器吸收猛烈的射击后坐力，在开火的瞬间枪管弹进约6.5厘米，另有1／3后坐力被枪口制退器吸收。射击后，枪管和后膛枪栓反冲到后方，此时枪机拉柄上冲到斜上方的枪托管左侧，完成枪栓解锁动作。
战场上的PTRS-41型反坦克步枪
枪栓保留在后方的位置，枪管向前移动回枪机待发，抛出空弹壳脱离发射状态，手动装填下~枪弹并关闭枪栓后完成下一轮射击准备。这样的设计既可以提高发射速度又可以缓解退壳困难的问题。作为步兵轻武器来说，PTRD－41型反坦克枪质量偏大，后坐力也很大。这是因为枪膛的压力非常大，尽管有枪口制退器，射手抵肩射击所承受的后坐力依然是常人难以忍受的。一位射手回忆到，“每次射击后，我的上半身都被顶回来”，因此导致所有使用过这种武器的人在射击时都会有些恐惧感。
