PTR-39 13 marca 1936 roku zlecono biurom konstrukcyjnym S.W. Władimirowa, M.N. Bluma i S.A. Korowina prace nad karabinem przeciwpancernym kalibru 20–25 mm o masie nie większej niż 35 kg. Broń ta miała stanowić podstawowe uzbrojenie przeciwpancerne na poziomie kompanii. Do 1938 roku przetestowano w ramach tego programu 15 prototypów, ale żaden nie spełnił wymagań. Po 1938 roku do konkursu dopuszczono inne zespoły konstrukcyjne. W sierpniu 1938 roku prototypy o kalibrze 12,7 mm (3), 14,5 mm (2), 20, 25 i 37 mm (1) skierowano do prób, ale znowu żaden nie spełnił wymagań. Za najbardziej perspektywiczną uznano jednak konstrukcję kalibru 14,5 mm.
9 listopada 1938 roku GAU (Gławnoje Artilierskoje Uprawlienije – Główny Zarząd Artylerii) wydał nowe wymagania dla lekkiej broni przeciwpancernej. Prace nad karabinami przeciwpancernymi spełniającymi te wymagania rozpoczęto w biurach konstrukcyjnych N.W. Rukawisznikowa i B.G. Szpitalnego. Po przeprowadzonych latem 1939 badaniach do uzbrojenia wprowadzono w październiku tego roku samopowtarzalny karabin przeciwpancerny Rukawisznikowa (PTR-39). Jednak pomimo decyzji o przyjęciu do uzbrojenia produkcji tej broni ostatecznie nie rozpoczęto. Początkowo problemem była niska niezawodność PTR-39, później pod wpływem szefa GAU marszałka Grigorija I.