蘇聯成立後，隨著國力的回升，特別是重工業的快速發展，新式機槍的研製終於被提上了日程。1925年，著名槍械設計師ф.託卡列夫在馬克沁機槍的基礎上，拿出了一種氣冷式輕機槍。該槍去掉了笨重的水冷卻筒，簡化了機匣，換用了兩腳架，將總重量壓縮到了13千克。但託卡列夫的設計無非是在老機槍的技術上吃老本，儘管重量輕了下來，卻也絕對談不上先進，蘇軍高層對其反應冷淡。
真正的成就來自科夫羅夫機械廠（國家代號為2號工廠）。該廠輕武器設計局的創始人之一，俄國槍械泰鬥費多羅夫的得意門生Β.捷格加廖夫設計出了一種全新的氣冷式輕機槍。該槍採用導氣式結構，簡單可靠，火力強勁，在選型測試中完全壓倒了託卡列夫輕機槍和其他外國機槍，贏得了紅軍的青睞。
新槍定型為ДП-27（轉寫為英文為「DP-27」，即「捷格加廖夫1927年式輕機槍」），開始大規模量產，並成為了蘇軍班排級單位的可靠支援火器。捷格加廖夫本人更是憑藉這把槍在當時的蘇聯輕武器設計界聲名鵲起。
捷格加廖夫輕機槍是蘇聯輕武器研發史上的重要裡程碑
不過，捷格加廖夫輕機槍在火力持續性、射擊穩定性和威力上還是難以和重機槍匹敵，無法勝任團營級支援武器的角色。蘇聯國防人民委員會下屬的炮兵總局（GAU）希望捷格加廖夫再接再厲，在輕機槍的成熟技術基礎上，研發出新式的輕量化重機槍，把已經過時的馬克沁徹底淘汰。捷格加廖夫爽快地應下了這個項目，並召集同廠的Ρ.伊萬諾夫、С.克列金和Α.庫茲涅佐夫等人組成設計團隊，馬不停蹄地投入了新的工作當中。
20世紀30年代初，捷格加廖夫的新槍已經初見雛形。該槍完全摒棄了笨重的水冷式結構，改為可以快速更換的氣冷式槍管，並在槍管上車制了大量散熱環以提高冷卻效率。該槍還沿用了DP-27的導氣式結構，採用了全新的科列斯尼科夫輪式槍架和金屬制彈鏈。
1933年，新式重機槍在科夫羅夫廠試生產了50挺， 並在第二年被賦予了Д С - 3 4 （ 「 Д С 」轉寫為英文即「DS」）的編號，少量裝備部隊試用。在之後的幾年時間中，捷格加廖夫一邊負責研發大口徑高射機槍（即「德什卡」），一邊根據反饋對DS-34進行修改。除了一些細節要進行優化外，軍方還希望能對新槍的供彈機構進行修改，以兼容庫存巨大的、配用於馬克沁機槍的布制彈鏈，並通過種種措施進一步減輕武器的重量。
1938年，捷格加廖夫拿出了最終產品，第二年通過了國家測試，於1939年8月以ДП-39的編號在科夫羅夫廠投入量產，並將取代馬克沁成為紅軍的主力重機槍。俄國人的重機槍輕量化之路總算取得了階段性成果。在結構上，DS-39與DS-34區別不大，但改進了很多細節。該槍可兼容金屬彈鏈和老式的帆布彈鏈，擊發機構由扳機改為了更為穩定的發射按板。DS-39的射擊模式也十分有趣，有每分鐘1200發和每分鐘600發兩種射速可以選擇，前者主要用於防空作戰，後者則用於平射。
在所有人都最為關心的減重方面，DS-39相比起馬克沁，甚至是DS-34都取得了巨大進步：加裝防盾和槍架後，整個機槍系統的全重也不過19千克，槍身僅為11千克，已經與輕機槍無異。為減重出力最多的自然是輕量化三腳架的運用，這種三腳架由捷格加廖夫本人與同廠的另一位工程師Γ.加拉寧合作研發，在保證強度和穩定性的前提下僅重7千克。在DS-39 測試的照片中，士兵憑一己之力就能背負機槍和槍架行動，展現了新槍超群的便攜性。軍方對重量如此之輕的重機槍更是鍾愛有加，甚至連國防人民委員鐵木辛哥也對DS-39給予了特別的關注，屢次下令提高產量，「一定要讓紅軍在最短的時間內用上這種先進武器」。從1940年開始，著名的圖拉兵工廠（第66號工廠）也加入到了DS-39的生產當中。
DS-39的測試成績十分優秀，但前線士兵對該槍的可靠性惡評如潮。在蘇芬戰爭中，很多DS-39被送上了戰場，但對新武器寄予厚望的機槍手們發現，DS-39 在嚴寒天氣中竟然經常打不響！另外，其供彈機構也存在著嚴重問題，結構複雜，容易出現進彈故障。由於設計上固有的缺陷，彈鏈甚至是子彈本身還會冷不丁地被撥彈板扯斷。俄羅斯南部和遠東地區的部隊則反映DS-39在沙塵環境中的可靠性也十分堪憂。但蘇軍高層認為事情沒有那麼糟，新槍進入部隊不可避免地有這樣或是那樣的問題，以後可以改進。DS-39的生產和換裝計劃雖然因此有所延緩，但仍在穩步進行中。1940年蘇聯計劃生產6980 挺步兵型DS-39，外加1000挺永備工事使用的堡壘型，實際產量為6628挺。
DS-39式重機槍是捷格加廖夫作出的重機槍輕量化嘗試，紙面性能十分優秀，但糟糕的可靠性葬送了它的前途
偉大的衛國戰爭初期，西部國土的蘇軍部隊遭遇了毀滅性打擊，其步兵火器的損失數目更是觸目驚心。後方兵工廠的當務之急是提高槍械產量，以彌補前線的巨大缺口。一些性能不可靠，或是工藝過於複雜的型號都必須停掉，為技術成熟、簡單的武器讓路。因為之前的糟糕表現， DS-39很自然地出現在了停產黑名單上。於是便有了著名的郭留諾夫機槍的誕生。