Говоря о модернизации пушки Ф-22, необходимо подчеркнуть, что немцы, в общем-то, никакой «Америки не открыли». То, что в конструкцию пушки заложены огромные резервы было известно с момента ее создания. По первоначальному проекту В. Г. Грабина пушка должна была получить новый мощный 76-мм выстрел и дульный тормоз. Опытный образец такого орудия был изготовлен и успешно испытан, но поддержки у руководства ГАУ не нашел. Командование Красной Армии посчитало производство нового выстрела нецелесообразным, так как на складах еще с Первой мировой войны хранились миллионы 76-мм выстрелов образца 1900 года. В результате конструкторам пришлось переделать орудие под старый выстрел, для которого дульный тормоз был уже не нужен. Так что немцы, оценив конструкцию пушки Ф-22, просто вернули ее к первоначальному проекту.
После модернизации баллистические характеристики пушки существенно улучшились. Так, 76-мм советский бронебойный снаряд на дальности 100 м при угле встречи 90° пробивал броню толщиной 98 мм, а на дальности 1000 м — 82 мм. Немецкий 76-мм бронебойный снаряд PzGr 39, покидавший ствол с начальной скоростью 740 м/с, на дистанции 1000 м пробивал 107-мм броню. В свою очередь подкалиберный снаряд PzGr 40 имел начальную скорость 990 м/с и на дистанции 1000 м пробивал броню толщиной 130 мм!
Производство противотанковых пушек PaK 36 (r) началось в 1942 году. Сдача их Вермахту велась вплоть до весны 1943 года, а для самоходной артиллерии — до 1944 года. Всего же Вермахт получил около 560 орудий в буксируемом варианте и 894 в варианте для САУ.
В январе 1942 года прототип САУ с использованием базы танка Pz.38 (t) и вся документация по его переделке были отправлены из Берлина в Прагу. Первая самоходка 7,62 cm PaK (r) auf Pz.38 (t) Marder III (Sd.Kfz.139) выехала из сборочного цеха 10 апреля.
Вращающаяся башня танка и подбашенный лист крыши корпуса были заменены неподвижной низкопрофильной клепаной рубкой (уже изготовленные башни нашли применение на фортификационных сооружениях). Рубка собиралась из бронелистов толщиной 14,5 и 6 мм. В рубке смонтировали крестообразный лафет для вращающейся части пушки Ф-22, прикрытой клепаным П-образным щитом толщиной 14,5 мм. Орудие имело горизонтальные углы обстрела 21° влево и вправо от продольной оси танка. Вертикальные углы наведения колебались в пределах от -6° до +18°. Для стрельбы использовался телескопический прицел Pakzielfernrohr ZF 3x8°. Для фиксации качающейся части пушки при движении машины использовались два стопора: откидной кронштейн, смонтированный на лобовом листе рубки, и стопор казенной части, размешенный в боевом отделении. Наводчик и заряжающий, почти полностью не защищенные от обстрела, располагались на откидных металлических сиденьях над моторным отделением; механик-водитель и радист остались в передней части корпуса на своих штатных местах. Из прежнего вооружения танка Pz.38 (t) сохранился 7,92-мм курсовой пулемет MG 37 (t) (ZB vz.37) в лобовом листе корпуса. Боекомплект пушки состоял из 30 артвыстрелов, пулемета — из 1200 патронов.
Следует отметить, что при переделке в самоходку компоновка танка Pz.38 (t) не изменилась: отделение управления по-прежнему находилось впереди, боевое — в середине, а моторное — в кормовой части корпуса. На первых 194 машинах, изготовленных на шасси танков Pz.38 (t) Ausf.G, были установлены двигатели Praga ЕРА мощностью 125 л. с. (92 кВт). При изготовлении остальных самоходок использовались танки Pz.38 (t) Ausf.Н, оснащенные двигателями Praga ЕРА II мощностью 140 л. с. (103 кВт).
Крутящий момент от двигателя к коробке передач передавался с помощью многодискового главного фрикциона сухого трения и карданного вала. Коробка передач Praga-Wilson TN100 — планетарная, пятискоростная (5+1), с предварительным выбором передач. Перед коробкой передач располагались дифференциал, бортовые фрикционы, бортовые передачи и тормоза.