W 1938 przeprowadzono próby modeli, po których odrzucono już na początkowym etapie rozwoju karabiny firm Rheinmetall i Stübgen (miały one pewne problemy z gromadzeniem się nagaru). Model karabinu maszynowego firmy Großfuß okazał się obiecujący i pewny w działaniu i na jego rozwoju następnie się skupiono.
Po próbach kilkakrotnie ulepszanych modeli funkcjonalnych w 1938, w lutym 1939 powstał prototyp karabinu maszynowego, który otrzymał początkowo oznaczenie MG 39. Na żądanie wojska zwiększono szybkostrzelność w stosunku do MG 34, do 1050 strz./min. Zamówiono następnie partię przedseryjną 150 karabinów MG 39, które testowano latem 1939. Karabin ten miał m.in. lufę zaadaptowaną z MG 34 i celownik ramieniowy z ramieniem na mimośrodzie. W 1940 dopracowywano konstrukcję oraz, na kolejne żądanie wojska, podwyższono szybkostrzelność teoretyczną do 1500 strz./min, tworząc model MG 39/41, z nową lufą i lżejszym zamkiem. W 1941 zamówiono 1500 sztuk do badań wojskowych. Równolegle prowadzone były prace nad zwiększeniem szybkostrzelności karabinu MG 34 (model MG 34S). 24 listopada 1941 nowe karabiny maszynowe zademonstrowano Hitlerowi, który, pod wrażeniem pokazu strzelania, nie czekając na wyniki prób, nakazał skierowanie MG 39/41 do produkcji.