Para crear el cartucho del MG 151/20, Mauser simplemente agrandó el casquillo de 15 mm que utilizaba el MG 151/15 e introdujo un proyectil de 20 mm –el cual, casualmente, era el mismo proyectil utilizado en el cañón MG FF y acortó la longitud de la vaina para que el largo de los cartuchos fuera idéntico para los dos calibres.