Автоматика пулемета действует за счет отвода части пороховых газов через поперечное отверстие в стенке ствола. Газоотводное устройство расположено под стволом. Газовая камера снабжена регулятором, имеющим два фиксированных положения. Ствол пулемета сменный, крепится в ствольной коробке с помощью клина. На стволе расположена рукоятка для переноса и отделения ствола. Запирание канала ствола осуществляется перекосом всего затвора влево: в переднем положении затвор, соединенный серьгами с ведущим элементом (затворной рамой), смещается влево, его боевые выступы заходят за выступы ствольной коробки. Шток газового поршня шарнирно соединен с затворной рамой.
Для большей плавности работы автоматики затворная рама имеет направляющие ролики. Возвратно-боевая пружина размещена в канале затворной рамы. В задней части возвратного механизма установлена буферная пружина, смягчающая удар затворной рамы при движении ее назад. Спусковой механизм допускает ведение только автоматического огня. Он расположен в отдельном корпусе сверху задней части ствольной коробки и приводится в действие толкателем, в свою очередь связанным с электроспуском или механическим спуском станка. Флажковый предохранитель запирает шептало, удерживающее затворную раму.
Во время выстрела серьга, связывающая затвор с затворной рамой, бьет по ударнику и последний накалывает капсюль. Рукоятка перезаряжания расположена справа и во время стрельбы остается неподвижной.
Питание НСВ — ленточное, причем металлическая лента может иметь как правую, так и левую подачу. Перемещение ленты производится подающим механизмом, действующим от специального скоса затворной рамы. Основным прицелом для НСВ является оптический прицел СПП, крепящийся на ствольной коробке в задней части.
Огонь из пулемета ведется со станка 6Т7 конструкции Л. В. Степанова и К. А. Барышева. Станок имеет подпружиненный приклад с вырезом для ладони руки, пистолетную рукоятку. Спусковой механизм станка воздействует на толкатель спускового механизма пулемета. Рукоятка перезаряжания приводится в действие рычагом станка. Механизм наведения по горизонтали секторный, по вертикали — стержневой. Для лучшей устойчивости передняя нога станка имеет клыки и сошник, амортизирующую пружину. Конструкция позволяет крепить пулемет в установках 6410 и 641 1 амбразур ДО Тов. Недостатком станка 617 считается невозможность ведения огня по воздушным целям. Для этого требуется специальная установка 646, состоящая из треноги с сошником и верхнего станка, вращающегося на 360 градусов.
НСВ-12,7, помимо пехотного варианта, используется в качестве зенитного пулемета на танках и другой бронированной технике под маркой НСВТ.
Для стрельбы применяются боеприпасы с бронебойно-зажигательной пулей Б-32, бронебойнозажигатсльной трассирующей пулей БЗТ-44 и зажигательной пулей мгновенного действия МДЗ.
НСВ-12,7 «Утес» — один из наиболее современных крупнокалиберных пулеметов, отличающийся небольшими весом и габаритами, маневренностью, удобством боевого применения. Устройство пулемета и станка обеспечивают точность наводки и хорошую кучность стрельбы. Быстросъемный ствол повышает живучесть пулемета. Широкое использование в конструкции механизмов автоматики, подачи, спусковом роликов, наличие буферных устройств способствует плавной и уравновешенной работе пулемета. Наличие нескольких станков и установок для пулемета расширяет его боевые возможности и позволяет выбирать конструкцию, наиболее полно отвечающую поставленной боевой задаче.
Характеристики.
Патрон — 12,7х108 мм.
Масса пулемета — 25 кг (без ленты).
Масса пулемета с лентой на станке 6Т7–41 кг.
Масса пулемета с лентой на универсальной установке 646–92,5 кг.
Длина пулемета — 1560 мм.
Длина пулемета на станке 6Т7–1900 мм.
Высота пулемета на станке 6T7–380 мм.
Число нарезов — 8.
Начальная скорость пули — 845 м/с.
Дульная энергия пули — 15 815–17 672 дж.
Режимы огня — непрерывный.
Темп стрельбы — 700–800 в/мин.
Скорострельность — 80–100 в/мин.
Прицельная дальность — 2000 м.
Дальность прямого выстрела по цели высотой 2 м — 850 м.
Толщина пробиваемой брони на дальности 500 м — 16 мм.
Емкость ленты — 50 патронов.
Расчет — два человека.
Состоит — в ВС России и других стран.
До принятия на вооружение НСВ основным образом крупнокалиберного пулемета в Советской Армии был ДШК/ДШКМ (Дегтярев, Шпагин, крупнокалиберный/модернизированный). Он и сейчас встречается на устаревших объектах бронетанковой техники в качестве зенитного вооружения. Пулемет разрабатывался В. А. Дегтяревым в 30-е годы на основе схемы его же ручного пулемета ДП-27. В дальнейшем конструкция подверглась серьезной доработке Г. С. Шпагиным, в частности был изменен механизм питания. В 1938 году пулемет был принят на вооружение Красной Армии.