Создан этот легендарный боеприпас конструкторами И.М. Елизаровым и В.В. Семиным. Официальной датой его принятия на вооружение советской армии является 1943 год. Поэтому и общепринятое в советской литературе его обозначение «звучит» как 7,62 мм патрон образца 1943 года. Однако стоит отметить то, что первоначальный вариант патрона имел гильзу длиной 41 мм, и лишь в 1948 году ее укоротили до 39 мм, увеличив также глубину посадки пули. Все это сделало боеприпас более компактным. Кроме того, во время этой модернизации претерпела изменение и сама пуля. Так у нее была увеличена длина оживальной части, и появилось донное сужение. Сердечник, как и у первого варианта, остался свинцовым. Такие меры положительно сказались на ее баллистических характеристиках. Тем не менее, уже тогда велись работы по созданию пули со стальным сердечником с целью увеличения пробивной способности и экономии свинца. Такая пуля была принята на вооружение в 1949 году. Она имела относительно мягкий сердечник из стали марки 10.
В 1986 году патрон был еще раз модифицирован. Теперь сердечник стали изготавливать из сталей марок 65 Г и Cт 70 с закалкой до высокой твердости. Пробивная способность увеличилась в 1,5–2 раза. Также был разработан новый состав порохового заряда с лучшими энергетическими характеристиками. Модернизацию выполнили инженеры ЦНИИТОЧМАШ Н.П. Елизаров, П.В. Рязанов, Б.В. Семин (пуля) и А.Е. Рябов (пороховой заряд).
За все время использования в войсках этот патрон выпускался с большой номенклатурой специальных пуль (трассирующие, бронебойно-зажигательные и т. д.). Следует сказать, что патрон вышел достаточно удачным и весьма успешно реализовал в себе концепцию промежуточного боеприпаса. Так вплоть до появления американского патрона 5,56x45 у него не было достойных соперников в странах блока НАТО.
В 1974 году система стрелкового вооружения СССР перешла на патрон 5,45x39, однако в войсках стран-наследниц Союза до сих пор имеется большое количество оружия под описываемый боеприпас. Более того, многие солдаты, имевшие опыт боевых действий, отдают предпочтение именно ему, вследствие его хороших пробивных и энергетических характеристик. Он состоял (а часто и до сих пор состоит) на вооружении практически всех стран антинатовской коалиции. Имеется и охотничий вариант этого патрона, снаряжающийся различными типами экспансивных и полностью оболочечных пуль. В США он пользуется значительной популярностью как спортивный боеприпас.