PTRD-41 là súng trường chống tăng nạp bắn đạn từng viên thủ công, bắn đạn xuyên 14.5x114mm. Khóa nòng then xoay thông thường với hai tai khóa ở phía trước.

Một đặc điểm ưu việt trong thiết kế của PTRD-41 là nòng lùi tự do giảm sức giật kết hợp cơ chế tự động hất vỏ đạn: Nòng trượt về phía sau trong quá trình giật phản hồi, ép lò xo nằm bên trong ống báng. Thời điểm nòng lùi hết, tay xoay khóa nòng đập vào tấm cam nằm ở bên phải ống báng. Tấm cam này buộc tay xoay khóa nòng xoay lên và làm khóa nòng mở. Nòng súng bị lò xo đẩy trượt về vị trí trước khi bắn và khóa nòng khá nặng tiếp tục lao về sau theo quán tính của chính nó, mở cửa buồng đạn. Vỏ đạn bị giữ trên bịt đáy nòng trượt qua lẫy hất bị bật ra ngoài. Quá trình tự động mở khóa nòng hất vỏ đạn kết thúc, xạ thủ đã phải tự lắp viên đạn tiếp theo và đóng khóa nòng thủ công.

Nòng lùi tự do kết hợp cơ cấu tự động mở khóa nòng hất vỏ đạn cũng xuất hiện trước đó trên súng trường chống tăng Pz.B.38 của Đức, nhưng súng này không có cơ cấu đẩy về như PTRD-41.

Để giảm sức giật hơn nữa, nòng súng có bộ phận tản giật như của PTRS-41, nhưng đơn giản hơn nhiều, và báng súng có đệm đế báng.

PTRD-41 cũng như các Súng trường chống tăng khác, chỉ thích hợp để đối kháng trực diện với những loại xe tăng hạng nhẹ giáp mỏng vào đầu Thế chiến như Panzer I và Panzer II. Càng về sau thì giáp xe tăng càng dày hơn, nên PTRD-41 ngày càng bị giảm tác dụng. Một số xe tăng hạng nhẹ như T-70/80/90 của Liên Xô cũng đã có giáp dày hơn so với khả năng xuyên của đạn 14.5x114mm.

Dù vậy, đạn 14.5x114mm đủ sức đương đầu với xe tăng Đức ở các hướng khác như hai bên và phía sau. Xe tăng Đức có giáp hông xe mỏng hơn khả năng xuyên của đạn như Panzer I và II: 13 – 20 mm, III và IV: 30 mm. Càng ngày xạ thủ càng phải tiến tới gần mục tiêu hơn nếu muốn đảm bảo xạ kích đạt hiệu quả. Đối với xe tăng hạng nặng Panzer V Panther (lần đầu xuất hiện vào giữa năm 1943), giáp hông của nó đã là 40 – 50 mm, xạ thủ cần phải tiếp cận hông xe ít nhất tới khoảng cách 100 m và phải bắn ở góc vuông để hy vọng viên đạn có thể xuyên được hông xe.

Khả năng xuyên trên lý thuyết với đạn BS-41 của PTRD-41 cũng tương đương với PTRS-41. Có thể tham khảo bảng dưới đây:

Súng có giá hai chân gập mở được để tăng độ ổn định khi bắn, và tay xách gắn trực tiếp vào nòng như PTRS-41.