大口径狙击步枪主要用于反器材，能够摧毁1~2公里远距离上的轻型防护目标，在二战时期广泛应用，后在一些局部冲突中也发挥出重要作用。
不是以人员杀伤为主要用途，而主要用于打击高价值军事目标，如停机坪上的飞机、盘旋的直升机、轻型装甲车辆、通信车、油罐、雷达、监测系统以及掩体、机场设施等，还可有效地封锁交通要道、桥梁和渡口等。
随着步兵装甲化，军事力量控制范围和机动能力较大增强，射手无法在近距离接近目标或保证袭击行动的自身安全；狙击战术的普遍应用，如双方都配备狙击步枪大量采用狙击战术；战场上的自动化和信息化成为重要的特征，但也使军事力量对指挥和通讯系统的依赖增强，因此成为特种作战的主要针对目标；空中穿插突降和特种作战比例增大，使这些早期进入军事力量需要重量轻、精确度极高的控制和狙击火力。使现有的狙击步枪在射程和威力方面感到不足，于是出现了一些超大口径和远射程的新型号。在口径20毫米以上的远程狙击步枪中，主要有克罗地亚RT-20型、南非NTW-20型和最近美国研制的 XM109型。
一、克罗地亚RT-20型20毫米大口径狙击步枪。
在1990年，克罗地亚发展出了一款RT-20型大口径狙击步枪，采用了工艺先进的枪管、优异的瞄准镜和完善的制退系统，具有很高的射击精度，主要用于反器材和反装甲用途。由克罗地亚RH-Alan公司制造并且被克罗地亚军队正式地采用。据开发时间来看，主要为前南联盟解体时的战争需要应急设计生产，并在1990年后半年的南斯拉夫战争中被成功的部署，在战场上发挥重要作用。RT-20名字意谓 “Rucni Top，20毫米”，也就是“手册规定极限，20毫米”。是当时世界上在任何的军队领域采用的最强有力的反器材步枪之一，20毫米的口径当时仅有三种，还包括南非NTW-20型和芬兰APH-20型。
RT-20型采用的20毫米弹药，并不是专门研制的，是基于在二战中采用的Hispano Suiza HS404防空用弹。这一种弹药仍然在一些国家的高射炮中被采用，分为高爆炸药(HE)和反装甲(AP)两种不同弹种，两者都适用于防空任务，反装甲 (AP)弹种也能成功地被用于对抗步兵战车和装甲运兵车。如克罗地亚20毫米BT-20重型反器材枪。
RT-20型采用的20 x110毫米子弹，弹重130克，射击初速大约850米/每秒钟。这产生极高的终点打击有效性，但是同时也产生过度后座力的严重问题。当全重20公斤的 RT-20型发射20毫米弹药大约产生4倍或更多的后座力，这是与0.50口径(12.7 x99毫米)弹药，从全重10公斤步枪射击(如巴雷特M95型)产生的后座力对比，后者或多或少对射手来讲属正常范围，但后座力达四倍的RT-20型必须用辅助设计来减轻后座力到射手容忍限度。
克罗地亚的设计者发展了一种相当实用的“反-后座力系统”，采用反作用原理。系统由长反作用管所组成，位于枪管上面，前端被连接到枪管的中点附近。反作用管的后面部分为反作用喷嘴，当枪射击的时候，一些热火药气体从枪管到反作用筒形成一个反向-爆炸具有反作用力，再产生一次后座力，但与枪支的后座力方向相反来发挥抵销和减弱作用。较大的枪口制退器更进一步帮助减少后座力。这种“反-后座力系统”，曾经流行在一此大口径无后座力步枪中，但从不被用于相对地较小的武器。因为这种系统，能产生较好的反-后座力效果，但也有一些缺点：首先，它需要射手具有一些特别的射击技术避免来自废气冲击的损伤。其次，由于相同的原因，它可能在被限制的空间像狭小的建筑物房间内不能使用，而且RT-20不能够在建筑物附近，例如围墙，附近有第三人的状况下使用。第三，废气能为敌人产生附加的点，提供射手位置来反击。
其余的系统相对地简单。采用枪机回转式，使用三个较大的凸块锁住枪管。RT-20是一种单发步枪因此没有弹匣。触发器的肩架和手枪型手柄位于枪管之下。RT-20没有瞄准具，改为配备一个望远镜光学瞄准镜，安装在枪管上并偏向左侧。
口径：20毫米
弹药：20x110毫米
操作：手动操作枪栓动作
枪管长度：920毫米
重量：19.2公斤连同瞄准镜和双脚架
全长：1,330毫米
进弹机构：单发，手动装填
最大有效射程：大约1,800米
二、南非NTW-20型20毫米大口径狙击步枪。
NTW-20型大口径狙击步枪在1990年中期由南非Tony Neophytou兵器设计公司设计，随后南非DENEL集团的Mechem部门，主要的南非武器制造业商，购买这一项设计的所有权利。
在1998年南非国民防卫军事力量采用NTW-20型狙击步枪，并且购买了一定数量。它也提供用于出口销售。NTW-20型是一种远距离反器材步枪，具有南非特色和拥有强大的火力，采用二人手提式组件配置。
NTW-20型拥有两种型号，20毫米和14.5 毫米，并且能容易地从一个型号转换到另外一种型号，只是将枪管、枪机、弹匣和瞄准镜等简单替换，在作战状态中大约不超过1分钟。当然，所用弹药是不相同： 20毫米型号，采用二战德国MG-151型飞机机炮弹药，能递送出极高的精确度和高爆、破片或燃烧等不同弹种，如一相对地“柔软”的目标，可能采用高爆或破片弹种不能达到较好的打击效果。
当远射程和穿甲是一个议题，14.5毫米口径的型号可能获得解决。NTW-20型14.5毫米口径采用二战时前苏联14.5毫米类型高速度、穿甲弹药，这是当时为PTRD和PTRS反坦克步枪发展的。目前在俄罗斯，在装甲车上的KPV/ KPVT型重机枪中和防空用的高射机枪中仍广泛地采用。
NTW-20型采用枪机回转式，枪管被6个凸块锁住。枪管连同枪匣一起可以在组合液压和空气阻尼系统的枪架之内反冲。大的双膛枪口制退器也帮助把后座力保持在可接受的水平。目前正在为其研制一种减震缓冲型枪架，用于城区及相似环境中的反狙击手作战，在间接损伤保持在绝对最小时迅速对付狙击手或类似的威胁目标。
NTW-20配备可拆卸弹匣，从左侧插入并保持3发子弹。步枪由二人-手提式包装中携带并组装，每套组件约12-15公斤，一套包装携带枪架、枪托、枪身和双脚架；另一套携带枪管、瞄准器和弹匣。
NTW-20型装备一件8X放大倍率，安装在快速可拆卸座架上的远眼睛间隙带视差调节的动力瞄准具，附可快速拆卸的整体式弹道高低修正钮。因此没有设计安装普通瞄准具。折叠双脚架安装在枪匣下，和一个非折叠框架安装在枪匣上面，被当作一个手提把手和一个瞄准镜保护框架。
口径：20毫米
弹药：20x83.5毫米MG151型
操作：手动枪栓动作
补给：3发弹匣型，可拆卸更换弹匣。
重量：26公斤
全长：1,795毫米
膛线：一条 导程560毫米
枪管长度：1,000毫米
初速度：720米/秒
最大有效射程：>1,500米
三、美国XM109型25毫米大口径狙击步枪。
对于一些远距离的狙击任务，常见的0.50口径(12.7毫米)子弹不是威力足够大的。巴雷特公司做为提倡发展0.50口径狙击步枪的先驱，最近设计和制造一种25毫米XM109型狙击步枪，威力惊人，如果改称为“肩射炮”可能是一个更形象的称法。目前已经生产出十支武器原型用于近期的测试。
被设计具有破坏轻装甲能力的XM109型狙击步枪，是一种枪管17.6英寸长，全长46英寸的半自动25毫米步枪。它重量约46 磅，配备一个5发容量的弹匣。相比较，巴雷特M107型0.50口径的狙击步枪，大体上枪管29英寸，全长57英寸，重量约33.3磅，配备10发容量的弹仓。
XM109狙击步枪配备的双脚架接触地面的部分采用尖钉状设计，支撑狙击步枪并在射击时使XM109保持稳定。而且有一个标准皮卡汀尼M1913型附件导轨用于其它范围的附件。巴雷特将会出售一支全套的XM109型狙击步枪；也能供给升级零配件，用于更换M107型0.50口径狙击兵步枪到25毫米组态之上，更换枪机、上面接收器和弹匣。
为了补助和增强XM109型狙击步枪的精确度，采用一种非常先进的计算机数据处理瞄准镜系统，被称为“巴雷特光学距离修正瞄准系统”(BORS)，“巴雷特光学距离修正瞄准系统”能应用在1,000米和更远的距离，被明确地设计用于远距离射击。搜集气压、温度和武器的角度等涉及到目标测量和修正的数据并加以处理和计算。精确修正所有的这些因数，提高第一颗子弹成功地碰撞目标的精度机率。“巴雷特光学距离修正瞄准系统”设计能计算出第一发子弹的弹着点，射手简单的使用刻度盘在远距离之处对准目标，选择弹药型号，将十字瞄准线对准在目标上。将来的“巴雷特光学距离修正瞄准系统”的新型号将会整合测距仪和夜视能力。
致命性的穿甲XM109型狙击步枪的有效距离约2,000米。采用的25毫米子弹派生设计出用于AH-64“阿帕奇”直升飞机的 M789高爆双用途(良好的对抗装甲和人员)30毫米弹药，至少能够穿透50毫米的装甲钢板，有能力摧毁轻装甲车辆、SCUD发射装置和其它装备。依照弹药制造商所称，25毫米子弹能更有效的摧毁目标，超过0.50口径穿甲子弹能力的2.5倍。一些瞄准系统将会被整合使用 25毫米空爆弹药，设计用于“理想班组武器”(OCWS)。
对武器的一个不利点是射击子弹时较大的后座力。巴雷特公司正在设法减少反座力。一些公司幻灯片的描述，把武器被看作“有效载荷步枪”，以及也间接提到有能力取去枪口制动装置而且使用一个消音器代替它。
巴雷特XM109型25毫米口径“有效载荷??人的轻装甲目标。像M107型0.50口径 “远距离狙击步枪”(LRSR)一样，XM109也具有极高的精确度、致命的杀伤力和巴雷特系列产品传奇性的可靠性。在军械库中，XM109型远距离狙击步枪注定将是一种能力巨大的战争作战资产。
操作：半自动
枪管长度：17.6英寸(447毫米)
螺旋膛线：1条 导程22英寸(558毫米)
步枪重量：33.3磅(15.10公斤)
模块化结构设计将会确保有能力去增强和改良，符合不断变化的战场需要。
功能：二个5发子弹弹匣
尖钉状，可调整，可拆卸分离的双脚架
非工具拆解
含有清洁用具
空气/水密封保护 携带箱
标准皮卡汀尼M1913型附件
