Конструкторы оружия задали сравнительно умеренный интервал между сменами стволов, определив его в 250 выстрелов; они могли позволить себе сделать этот интервал минимальным, поскольку процедура замены ствола была простой и удобной, хотя и слегка необычной на первый взгляд. Для того чтобы заменить ствол, надо было взвести курок и, поставив оружие на предохранитель, утопить фиксатор ствольной коробки, расположенный под прицельной рамкой, затем повернуть кожух ствола относительно ствольной коробки, при этом ствол просто выскакивал назад, и его ловил второй номер расчета в асбестовых перчатках. Потом внутрь ствольного кожуха, который предназначался для теплоизоляции и предотвращения деформации ствола и имел постоянный надульник, увеличивающий энергию отдачи, вставлялся холодный ствол, после чего ствольная коробка возвращалась в рабочее положение. Когда орудие устанавливалось на тяжелой треноге, процедура, по сути, была такой же, за исключением того, что, поскольку ствольная коробка жестко фиксировалась, кожух ствола теперь нужно было повернуть против часовой стрелки и вынуть горячий ствол с помощью какого-нибудь подручного средства (зачастую для этого использовали петлю от пулеметной ленты). Каждое орудие было снабжено двумя запасными стволами, после замены горячий ствол охлаждался любым доступным способом. Вполне приемлемо было окунуть его в холодную воду.
Действие MG34 следует признать самым сложным и запутанным из всех, когда-либо бывших у пулемета до того времени или после, и это в сочетании с самыми небольшими производственными допусками являлось его основным недостатком. В определенном смысле он представлял собой артиллерийское орудие в миниатюре с использованием блокировочной системы, впервые примененной за семьдесят лет до этого.
Он действовал по принципу отдачи короткого хода: ствол продвигался в заднем направлении приблизительно на 2 см (0,75 дюйма), отпирая головную часть затвора в пределах первых 1,5 см, прежде чем его останавливал ствольный буфер. К стволу была присоединена короткая запирающая муфта с диаметрально расположенными прорезями; на двух оставшихся секторах кольца имелась резьба. На внешней стороне втулка имела два выступа, которые, входя в пазы ствольной коробки, предотвращали вращение самого ствола. Затворный комплекс состоял из двух частей: головной части и корпуса. Корпус совершал возвратно-поступательные движения внутри ствольной коробки, направляемый парой простых продольных выступов. На нижней поверхности находился третий выступ, который сцеплялся с механизмом спускового крючка (а мог и не соединяться), а на его верхней поверхности находилась пара штифтов, тянувших механизм ленточной подачи питания. На заднюю поверхность скользящего затвора прямого действия оказывала давление возвратно-боевая пружина. Корпус имел внутреннюю полость, в которой двигалась боевая личинка. Запирание канала ствола в пулемете MG34 было очень надежным, исключающим возможность производства выстрела при незапертом затворе, и осуществлялось поворотом боевой личинки затвора, чьи боевые упоры, а также цапфы с роликами входили в вырезы запирающей муфты, закрепленной на казенной части ствола. Боевая личинка вращалась относительно остова затвора. Взаимодействие криволинейных пазов муфты и роликов боевой личинки обеспечивало поворот боевой личинки при отпирании и запирании канала ствола, а криволинейные поверхности муфты, взаимодействуя с роликами боевой личинки при отпирании, ускоряли движение затвора. И все это происходило пятнадцать раз за каждую секунду!
В первых MG34 был использован такой же раскачивающийся спусковой крючок, как на «Золотурне» М30, нажатие на нижнюю половину автоматического крючка давало скорострельность примерно 900 выстрелов в минуту. Действительная скорость стрельбы одного и того же орудия отличалась весьма значительно, и питание от подпружиненного Patronentrommel[27]
обеспечивало пулемету гораздо более высокую скорострельность, чем ленточная подача патронов. Специально модифицированные версии обеспечивали скорострельность до 1650 выстрелов в минуту, но ценой неприемлемого изнашивания движущихся деталей. Проживший недолгую жизнь облегченный MG34/41 был приспособлен для стрельбы со скоростью 1200 выстрелов в минуту и прошел испытания в боях на Восточном фронте, но не был принят на вооружение, поскольку к этому времени уже близилось к завершению создание пулемета MG42.