Крупнокалиберная снайперская винтовка — снайперская винтовка калибра от 9 мм до 20 мм исключительно, как правило стрелковый комплекс (оружие + патрон). 
 Такие винтовки, как правило, значительно превосходят обычные снайперские винтовки по дальности эффективной стрельбы и энергии пули, а также массе, габаритам и отдаче, что сказывается на области их применения. Пуля из такой винтовки практически всегда пробивает бронежилеты даже самых тяжёлых классов и зачастую может поражать цель в бронетранспорте с достаточным запреградным действием, чтобы нанести тяжелейшие повреждения. На Западе крупнокалиберные снайперские винтовки принято классифицировать как винтовки для поражения материальных средств противника (англ. anti-materiel rifle), предназначаются для нейтрализации или критического повреждения дорогостоящего оборудования и небронированной военной техники противника: радиолокационного оборудования, управляемых ракет на пусковых установках, бензобаков и ёмкостей с нефтепродуктами, и других объектов, в то время как стрельба по живой силе является второстепенной задачей. По мнению оружейного эксперта Йена Хогга, будущее снайпинга на сверхбольшие расстояния с применением крупнокалиберных винтовок заключается в том, чтобы лишить противника возможности сопротивляться, нейтрализовав его военную технику и оборудование, а не в примитивном уничтожении живой силы.
 Предками подобного класса оружия можно считать тяжёлые крепостные ружья, использовавшиеся в XIX веке, например, русскими войсками под Плевной во время Русско-турецкой войны 1877—1878 годов. В течение Первой мировой войны англичане применяли винтовки под сверхмощный охотничий патрон .600 Nitro Express для поражения целей за бронещитами из окопов. А немцы разработали первое в мире противотанковое ружьё, для борьбы с английскими танками — Mauser T-Gewehr под специальный патрон 13,25×92 мм SR, положившего начало современным патронам для крупнокалиберного армейского стрелкового оружия.
 Во время Второй мировой войны распространение получили противотанковые ружья, например, советские ПТРС и ПТРД, которые по современной классификации можно смело отнести к крупнокалиберным винтовкам, но невысокая кучность (~5-7 MOA, при приемлемых для снайперов ≤2-х MOA) не позволяет считать их снайперскими. После окончания войны этот класс стрелкового оружия практически перестал существовать по причине резкого усиления бронирования военной техники, для поражения которой он предназначался.
 В 1942 году в Ленинграде разработали экспериментальное 14,5-мм противотанковое ружьё типа ЗИФ, имевшее оптический прицел. Позже укороченные варианты ЗИФ-11, ЗИФ-11А и ЗИФ-11Б позиционировались как «снайперские бронебойные ружья» в противовес финским Lahti L-39, которые, предположительно, использовались как снайперское оружие на ленинградском фронте.
 Первой винтовкой «новой волны» стала американская M500, созданная компанией Research Armaments Prototypes (RAP) в 1981—1982 годах для вооружённых сил США, однако настоящая известность пришла к новому виду вооружения только после успешного применения Barrett M82 («Light Fifty») во время войны в Персидском заливе.
Чуть позже в СССР так же вспомнили о том, что калибр снайперской винтовки можно и нужно увеличить, но результаты этой работы появились уже в постсоветский период. На сегодня несколько типов КСВ производится в России, и один тип КСВ в Азербайджане.
 Разработка современных крупнокалиберных снайперских винтовок началась в начале 1980-х годов. Крупнокалиберные снайперские винтовки применяются для выведения из строя легкобронированной и небронированной техники (автомашин, находящихся на земле и низколетящих самолётов и вертолётов и др.), средств разведки, управления и связи (антенн РЛС, спутниковой связи и др.), защищённых огневых точек (стрельба по амбразурам и приборам наблюдения ДОТов и др.), уничтожения неразорвавшихся мин и авиабомб. Также крупнокалиберные снайперские винтовки применяются для борьбы со снайперами противника.
 Чаще всего в подобных винтовках используются патроны калибра 12,7 мм (12,7×99 мм НАТО и советский/российский 12,7×108 мм), позаимствованные у крупнокалиберных пулемётов, запаса энергии которых хватает для пробивания штатных армейских средств защиты на всей дальности полёта пули. Из-за больших габаритов и массы подобные винтовки не могут полностью раскрыть свой потенциал в «линейных» подразделениях, чего нельзя сказать о различных группах специального назначения.