Разрез ствола пулемета ДШК с дульным тормозом, стойкой мушки, газовой камерой с регулятором.	12,7-мм пулемет ДШК в положении для зенитной стрельбы, с кольцевым прицелом и наплечниками.
Затыльник пулемета ДШК с рукоятками управления, спусковым рычагом, буферной пружиной.	12,7-мм пулемет ДШК в положении для наземной стрельбы (с большим углом возвышения).

Автоматика пулемета работала за счет отвода пороховых газов в газовую камеру закрытого типа под стволом, снабженную патрубковым регулятором. По всей длине ствола выполнено оребрение, на дульной части крепился однокамерный дульный тормоз активного типа. Запирание канала ствола производилось разведением в стороны боевых упоров затвора. Выбрасыватель и отражатель смонтированы в затворе. Два пружинных амортизатора затыльника смягчали удар подвижной системы и придавали ей начальный импульс наката. Для действия рукояткой заряжания (справа внизу) в нее можно вставить патрон шляпкой гильзы. Ударный механизм работал от возвратно-боевой пружины, надетой на шток газового поршня. Флажковый предохранитель блокировал спусковой рычаг, смонтированный на затыльнике (переднее положение флажка).

Питание - с левой подачей ленты. Рассыпная лента с полузамкнутым звеном укладывалась в металлическую коробку, крепящуюся на кронштейне станка с левой стороны. Барабанный приемник ДШК приводился в действие от рукоятки затворной рамы: двигаясь назад, она натыкалась на вилку качающегося рычага-подавателя и поворачивала его. Собачка на другом конце рычага поворачивала на 60 град. барабан, который протягивал ленту. Одновременно в барабане находилось четыре патрона. При вращении барабана патрон постепенно выдавливался из звена ленты и подавался в приемное окно ствольной коробки, где подхватывался движущимся вперед затвором.

Откидной рамочный прицел для стрельбы по наземным целям насекался до 3500 м через 100. Маркировка пулемета обычно включала клеймо завода-производителя, год выпуска и заводской номер (двухбуквенное обозначение серии и номер пулемета) сверху ствольной коробки впереди затыльника.

ДШК в ходе эксплуатации использовался с тремя типами зенитных прицелов. Кольцевой дистанционный прицел обр. 1938 г. предназначался для стрельбы по самолетам, летящим со скоростью до 500 км/ч и на дальности до 2400 м. Прицел обр. 1941 г. был несколько упрощен, дальность стрельбы уменьшена до 1800 м, но возможная скорость цели увеличена до 500 км/ч (по «воображаемому» кольцу - 625 км/ч). Прицел обр. 1943 г. относился к типу ракурсных, был проще в использовании и позволял вести огонь при любом курсе цели, включая пикирование или кабрирование.

Универсальный станок Колесникова обр.1938 г. имел собственную рукоятку заряжания, стержневой механизм вертикальной наводки, кронштейн патронной коробки, съемный наплечник. Стрельба по наземным целям велась с колесного хода (ноги сложены). Для зенитной стрельбы колесный ход отделялся, и станок раскладывался в виде треноги.

12,7-мм патрон имел варианты с бронебойной пулей обр.1930 г. (Б-30), бронебойно-зажигательной обр.1932 г. (Б-32), пристрелочно-зажигательной (ПЗ), пристрелочной (П), трассирующей (Т), против зенитных целей применялась бронебойно-зажигательно-трассирующая обр.1941 г. (БЗТ). Б-32 давала 20-мм бронепробиваемость по нормали со 100 м и 15-мм - с 500 м. Патрон с пулей БС-41 (сердечник из карбида вольфрама) обеспечивал пробитие 20-мм броневого листа под утлом 20 град, на дальности 750 м. При стрельбе по наземным целям диаметр рассеивания на дальности 100 м составлял 200 мм.

Пулеметы начали поступать в войска в 1940 г., всего за этот год Ковровский завод №2 выпустил 566 ДШК, а в первом полугодии 1941 г. - 234 (всего в течении 1941 г. поступило около 1600 ДШК при плане 4000). Всего же на 22 июня 1941 г. в частях РККА имелось около 2200 крупнокалиберных пулеметов.