Спусковой механизм собран в отдельном корпусе, допускает ведение только автоматического огня и состоит из корпуса, шептала с пружиной, передаточного рычага с осью и спускового рычага с двумя крючками. Он приводится в действие спусковым рычагом, шарнирно закрепленным на затыльнике между вертикальными деревянными рукоятками управления. Спица рычага воздействует на передаточный рычаг, который опускает подпружиненное шептало, удерживающее затворную раму. Спусковой механизм снабжен флажковым неавтоматическим предохранителем, блокирующим спусковой рычаг (переднее положение флажка) и предотвращающим опускание шептала.
Ударный механизм работает от возвратно-боевой пружины надетой на шток газового поршня и закрытой трубчатым кожухом.
После запирания канала ствола затворная рама продолжает еще двигаться вперед, в крайнем переднем положении ударяет по муфте, а ударник бьет по бойку, смонтированному в затворе. Последовательность операций разведения боевых упоров и удара по бойку исключает возможность случайного выстрела при неполном запирании канала ствола. Для предотвращения отскока затворной рамы после удара в крайнем переднем положении (а на ДШК первых серий длина отскока достигала 14 мм) в ней смонтирована «задержка», включающая две пружины, гнеток и ролик. После запирания канала ствола ролик входит в гнездо ствольной коробки и стопорит раму.
Питание патронами — из рассыпной металлической звеньевой ленты, составленной из незамкнутых звеньев с шагом 23–24 мм и укладываемой в металлическую коробку, крепящуюся на кронштейне станка с левой стороны пулемета. Лотком подачи ленты служит козырек коробки. 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° барабан, который протягивал ленту. Одновременно в барабане находилось 4 патрона. Извлечение патрона из звена ленты — в боковом направлении. При вращении барабана патрон постепенно выдавливался из звена ленты и подавался в приемное окно ствольной коробки, где подхватывался движущимся вперед затвором.
Приемник пулемета ДШК обр. 1938 г.: 63 — основание приемника, 64 — барабан, 65 — ось, 66–66 — рычаг, 67 — собачка рычага, 68 — защелка барабана, 69 — защелка основания приемника, 69е — отсекатель патронов, 70 — крышка приемника, 71 — защелка, 72 — поддержка ленты, 73 — болт, 74 — пружинная задержка патрона
В пулемете ДШКМ сверху ствольной коробки смонтирован приемник ползункового типа. Механизм подачи ДШКМ включает основные приемника со съемником звена ленты и снижателем патрона, крышку приемника с защелкой, ползун с пальцами подачи, рычаг привода с осью и передающий рычаг с осью и фиксатором. Ползун приводится в движение горизонтальным коленчатым рычагом, который поворачивается вертикальным качающимся рычагом с вилкой на конце. Последний также приводится в движение рукояткой затворной рамы. Перевернув коленчатый рычаг ползуна, можно изменить направление подачи ленты с левого на правое, что облегчило использование ДШКМ на комплексированных установках.
12,7-мм патрон имеет несколько вариантов — с бронебойной пулей обр. 1930 г. (Б-30), бронебойно-зажигательной обр. 1932 г. (Б-32), пристрелочно-зажигательной (ЗП), пристрелочной (П), трассирующей (Т), против зенитных целей применялась бронебойно-зажигательно-трассирующая обр. 1941 г. (БЗТ). Патроны с зажигательными пулями МД и МДЗ-3 использовались в основном в авиационных 12,7-мм пулеметах, с бронебойной БС-41 — в 12,7-мм однозарядных ПТР. Гильза не имеет выступающей закраины, что и позволило применить прямую подачу патрона. При стрельбе патронами с обычной бронебойной пулей Б-32, бронепробиваемость по нормали (т. е. под углом 90°) составляла 20 мм броневой стали со 100 м и 15 мм — с 500 м.
Схема работы механизма подачи пулемета ДШКМ обр. 1938/46 г.: 1 — рукоятка (шип) затворной рамы, 2 и 4 — большой и малый передающие рычаги, 3 — ось с кулачком, 5 — подающие пальцы, 6 — ползун
Для стрельбы по наземным целям применяется откидной рамочный прицел, смонтированный на основании сверху ствольной коробки. Прицел имеет червячные механизмы установки целика и введения боковых поправок, рамка снабжена делениями до 3500 м через 100 и наклонена влево для компенсации деривации пули. Штыревая мушка с предохранителем размещена на высоком основании в дульной части ствола. Длина прицельной линии — 1110 мм. При стрельбе по наземным целям диаметр рассеивания на дальности 100 м составлял 200 мм.
Пули патрона 12,7х108 слева направо: бронебойно-зажигательная, бронебойно-зажигательная трассирующая, зажигательная мгновенного действия, бронебойная
12,7-мм пулемет ДШК с новым дульным тормозом на станке Колесникова (без щита и двух передних ног)
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, на дальности до 2400 м, хотя кольца его переднего визира были рассчитаны на скорости цели 100, 200, 300 и 400 км/ч. Прицел обр. 1941 г. был несколько упрощен, дальность стрельбы уменьшена до 1800 м, но возможная скорость полета цели увеличена до 625 км/ч: кольца визира соответствовали скоростям 125, 250, 375 и 500 км/ч, а «воображаемое» кольцо — 625 км/ч. Зенитный прицел обр. 1943 г. относился к типу ракурсных, был проще в использовании и позволял вести огонь при любом курсе цели, включая пикирование или кабрирование. Прицел обр. 1943 г. был универсальным — с небольшими изменениями мог ставиться и на «Максим» на зенитной треноге.
Пулемет ДШКМ снабжается коллиматорным зенитным прицелом, облегчающим прицеливание по скоростной цели и позволяющим видеть прицельную марку и цель с одинаковой отчетливостью. ДШКМ, ставившийся на танки в качестве зенитного, снабжался коллиматорным прицелом К-10Т. Оптическая система прицела формировала на выходе изображение цели и спроецированную на нее прицельную сетку с кольцами для стрельбы с упреждением и делениями угломера. Цена большого деления угломера — 20 тысячных (0 — 20), малого деления — 10 тысячных (0 — 10).
В «пехотном» варианте пулемет ставился на универсальный станок Колесникова обр. 1938 г. Тело пулемета крепилось на люльке качающейся части станка. Люлька установлена на вертлюге и снабжена пружинным амортизатором, вертлюг установлен на столе станка. К столу крепилась ось колесного хода и три складные ноги с сошниками. На качающейся части имелась рукоятка перезаряжания, стержневой механизм вертикальной наводки, ось крепления прицела, кронштейн патронной коробки. Для удобства наводки предусмотрен съемный наплечник с регулируемыми плечевыми упорами. Стрельба по наземным целям велась с колесного хода (ноги сложены). При этом фигурная опора, смонтированная на средней ноге станка, используется в качестве сиденья или подлокотников. Упор на треноге позволил несколько уменьшить ее подбрасывание при стрельбе. Для зенитной стрельбы колесный ход отделяется и станок раскладывается в виде треноги. О преимуществах универсальных и специализированных установок спорили долго, но опыт показал все же, что чисто наземный станок дает крупнокалиберному пулемету большую подвижность, не ухудшая устойчивости, а специальная зенитная установка — большую устойчивость, удобство наводки и эффективность стрельбы, нежели универсальный станок. Отрабатывались и другие типы установок, включая «противотанковую» в виде своеобразного облегченного артиллерийского лафета на колесах с шинами, допускавшими буксировку. Но установки остались опытными.
Для решения задач ПВО, ставших для ДШК основными, к пулемету был разработан ряд комплексированных зенитных установок. Н.Ф. Токарев (создатель счетверенной ЗПУ «Максим») в 1940 г. разработал для пулеметов ДШК строенную установку ТКБ-149 с раздельными механизмами наведения по горизонтали и вертикали. Строенные 12,7-мм установки с сиденьями для двух номеров расчета, механизмами наведения и прицелом на специальном кронштейне использовались ограниченно. В 1944 г. в ЦКБ-14 Н.Ф. Токарев разработал строенную 56-У-542А с магазинным питанием, а в Отделе главного конструктора завода № 2 в Коврове И.С. Лещинский разработал счетверенную УЛ-12,7 на шасси ЗИС-5; в ОКБ-43 на основе ДШК создали спаренную установку 2-УК-АА на шасси ГАЗ-АА. Сложности в создании комплексированных установок были связаны, прежде всего, с системой питания — при существующей схеме она не позволяла без существенных переделок перейти на подачу ленты с другой стороны. Между тем уже велась работа по модернизации ДШК, и еще в ходе войны Лещинским была разработана счетверенная установка под выпускавшийся и под модернизированный ДШК.
