У-34 сохранила от среднего танка ходовую часть, основные корпусные элементы и вооружение из 76-мм танковой пушки, но отличалась отсутствием вращающейся башни, несколько увеличенной толщиной брони (до 60 мм в некоторых деталях лобовой и бортовой части) и отсутствием курсового пулемета. Конструкция новой боевой машины позволяла наладить ее выпуск по кооперации практически на любом машиностроительном предприятии, имеющем опыт станочного и вагонного производства. При изготовлении У-34 можно было экономить большое количество броневой стали, высокоточных стальных шаров, электромоторов, механических шестерен и цветных металлов, изготовление которых в военное время обходилось чрезмерно дорого и сложно. Проект У-34 был одобрен руководством НКТП, как основной вариант боевой машины - истребителя танков и огневой поддержки для массового серийного производства на эвакуированных площадях. Первые два опытных образца должны были быть изготовлены и поданы на испытания к 1 октября 1942 г. Однако уже к концу августа, ввиду скорой потери СТЗ, доводочные работы над У-34 были остановлены, а УЗТМ начал спешно готовить выпуск танков Т-34.

Однако работы над созданием отечественных САУ на этом не прекратились, а лишь были отложены. Уже осенью 1942 г. командование Красной Армии планировало провести целый ряд масштабных наступательных операций на различных участках Советско-Германского фронта, с применением подвижных артиллерийских подразделений. При разработке наступлений впервые широко учитывались уроки зимнего наступления 1941-42 гг. под Москвой, когда артиллерия среднего и крупного калибра, столь необходимая для сокрушения вражеских укреплений, постоянно отставала от наступавших танковых подразделений. Поэтому впервые штабом начальника артиллерии при отработке будущих операций было принято решение о широком применении самоходно-артиллерийских установок среднего и крупного калибров, которые требовалось спешно создать.

19 октября 1942 г. в развитие планов перехода к наступательным действиям по ходатайству ГАУ Государственный Комитет Обороны принял решение № 2429сс о начале широкомасштабных работ над созданием "артиллерийских самоходов" всех необходимых калибров. Наиболее интересным в то время для Красной Армии была организация производства 122-мм САУ поддержки, так как гаубица М-30 серийно производилась на заводе № 9. Эскизный проект средней 122-мм самоходной гаубицы к тому времени уже был разработан конструкторской группой А.Каштанова на шасси трофейного штурмового орудия StuGIII и отечественного среднего танка Т-34. Однако поскольку конструкторская группа уже занималась изготовлением такой установки на трофейном шасси, для реализации САУ на шасси танка Т-34, НКТП принял решение о спешной организации на Уралмашзаводе ОКГ Самоходной Артиллерии под руководством Л.Горлицкого. В группу вошли конструкторы Н.Курин, Г.Ксюнин, А.Неклюдов, К.Ильин, И.Сазанов и И.Эммануилов, впоследствии составившие ядро КБ САУ.

Группа творчески подошла к полученным проектам У-34 и СУ Каштанова и вскоре реализовала свой вариант боевой машины, вооруженной 122-мм самоходной гаубицей М-30 на шасси Т-34. 1-4 ноября 1942 г. проект такой машины, получивший индекс У-35, был утвержден межведомственной комиссией представителей ГАУ и НКТП.

Помимо У-35, комиссия рассмотрела также проект установки орудия М-30 на шасси Т-34, выполненный в КБ завода № 9 (Ф.Петров) и эскизную схему безбашенного танка типа КВ-2. После обсуждения предложенных решений, в качестве эталона для серийного производства комиссия выбрала за основу У-35. Это решение не требовало больших доработок в плане ходовой части и артиллерийской системы, являясь наиболее дешевым из имеющихся. 30 ноября начались заводские испытания первого опытного образца, построенного по временному техпроцессу. Интересно отметить, что в первый день испытаний У-35 прошла пробегом без дорог более 50 км и выполнила стрельбу из 20 выстрелов прямой наводкой на заводском полигоне в Красном.

Государственные испытания У-35 проводились на Гороховецком полигоне в периоде 5 по 19 декабря 1942 г. совместно с СГ-122 завода № 592, выполненной на трофейном шасси. По скорострельности и углу возвышения орудия уральский самоход проиграл конкуренту, но по толщине брони, высоте корпуса, подвижности и проходимости оставил его позади. Госкомиссия пришла к выводу о целесообразности принятия САУ У-35 на вооружение под индексом СУ-122, но при этом составила обширный список необходимых доработок.

Но уже 2 декабря 1942г. ГоКО, не дожидаясь результатов испытаний, вынес постановление о немедленной подготовке серийного производства СУ-122 на Уралмашзаводе.

28 декабря 1942 г. на заводском полигоне состоялись испытания контрольной машины установочной декабрьской программы, в объеме 50 км пробегом и в 40 выстрелов (из них половина усиленным зарядом). Испытания закончились успешно и вся установочная партия СУ-122 в количестве 25 штук была признана годной для приема в Красную Армию и отправлена в учебный центр самоходной артиллерии.

В конце декабря 1942 г. начали формироваться первые два самоходно-артиллерийских полка для действия на Волховском фронте. В них имелось по две четырехорудийные батареи СУ-122, помимо которых полки имели также 17 шт. СУ-76, два легких танка или бронемашины, грузовые, легковые автомобили и два трактора. Первый бой новые полки приняли 14-15 февраля 1943 г. в частной операции 54-й армии в районе Смердыни. В ходе боев полки разрушили 47 дзотов, подавили 5 минометных батарей, уничтожили 14 противотанковых орудий и от 19 до 28 автомобилей, сожгли 4 склада боеприпасов. Полностью оправдалась в первых боях и рекомендованная ОГК НКТП тактика применения самоходных орудий, состоявшая в том, что они, двигаясь на удалении 400-600 м позади атакующих танков, должны были уничтожать обнаруженные огневые точки, преимущественно огнем с места, при необходимости отражая контратаки врага, подобно обычной гаубичной артиллерии.

В первых фронтовых испытаниях СУ-122 приняла участие бригада Уралмашзавода во главе с Л.Горлицким. Руководил испытаниями новых боевых машин начальник ОГК НКТП С.Гинзбург. За образцовое выполнение заданий командования, Уралмашзаводу и бригаде специалистов НКТП была объявлена благодарность в приказе. Водитель-испытатель завода Болдырев, участвовавший в боевых операциях, был награжден медалью "За боевые заслуги".

За работу по созданию СУ-122 заместитель главного конструктора "Уралмашзавода" Л. Горлицкий и ведущий инженер Н. Курин были награждены орденами Красной Звезды. Кроме того, оба были удостоены Сталинской премии за создание новых видов вооружения в 1942 г.

Официально считается, что производство СУ-122 началось 1 декабря 1942 г. и все машины первой серии были доработаны по результатам предварительных испытаний, но это не обязательно так. Например, известно, что первые 8 САУ, поступившие в Учебный Центр Самоходной артиллерии вентиляторов боевой рубки не имели (также не имели даже креплений для вентиляторов), кроме того, все поступившие в первые месяцы СУ-122 были спешно приспособлены силами Центра к установке радиостанций самолетного типа, переданных из Наркомата Авиапромышленности. Всего из 55 САУ первой серии в войска было отправлено 24 шт.

Учебный Центр Самоходной артиллерии характеризовал первые СУ-122, как чрезмерно тяжелые, сложные в освоении и склонные к поломкам ходовой части. В ходе производства отношения к СУ-122 немного изменилось. Так машины второй серии получили упрощенную маску орудия и ряд крупных изменений в интерьере САУ. Для них повсеместно ввели цилиндрические дополнительные топливные и маслобаки, вместо сварных призматических, устанавливаемых на машинах первой серии. Однако до лета 1943 г. эти баки не были унифицированы с топливными баками Т-34.

Боевая рубка машин третьей серии согласно документам, перекочевала далее на СУ-85. Кроме того, некоторые САУ перед летней жарой получили дополнительный вентилятор боевого отделения, установленный на кормовом листе боевой рубки.

Весной-летом 1943 г. для увеличения боекомплекта СУ-122 из экипажей некоторых машин удалили второго заряжающего (экипаж уменьшен с 6 до 5 человек), что, несомненно, отрицательно сказалось на скорострельности. Перед Курской Битвой в боекомплект СУ-122 был введен кумулятивный 122-мм снаряд, позволявший пробить броню практически любого немецкого танка. Однако дальность прямого выстрела этим снарядом была очень малой, а в условиях малой скорострельности применение этого боеприпаса не сделало самоходные гаубицы надежным оружием против немецких танков.

Еще весной 1943 г. КБ Уралмашзавода, выполняя предписание ОГК НКТП по совершенствованию конструкции серийных машин, предприняло ряд попыток радикально улучшить характеристики СУ-122. Главным недостатком 122-мм артсистемы считалась ее вооружение пехотной гаубицей М-30, особенностью которой было осуществление раздельной наводки ее по горизонтали и вертикали, а также применение раздельного выстрела и поршневого затвора, не позволявшие значительно уменьшить расчет орудия и его массо-габаритные характеристики.

Артиллерийское производство Уралмашзавода в конце 1941 г. осуществило разработку и изготовление опытного образца 122-мм танковой гаубицы У-11, применение которой в боевом отделении танка (или САУ) давало определенные преимущества. Так наведением гаубицы У-11 занимался один номер расчета; клиновой затвор давал значительный выигрыш в скорострельности, а уменьшенная длина отката оказывала преимущества в эксплуатационном плане.

В 1942 г. орудие У-11 прошло предварительные испытания в башне танка КВ-9, а весной 1943 г. для него была разработана и отлажена рамочная установка с креплением к лобовой броне.

В апреле 1943 г. изготовление опытной машины, получившей индекс СУ-122М, было закончено. Конструкция новой машины имела ряд преимуществ по сравнению с серийной СУ-122. Боевое отделение СУ-122М подверглось значительному увеличению за счет расширения стенок до габаритов гусениц и повышения боевого отделения на 50 мм.

Гаубица У-11 (новое обозначение Д-11) в рамке была уравновешена в цапфах и устанавливалась со смещением назад, что улучшало условия работы передних опорных катков ходовой части. По рекомендации ГАУ РККА для более эффективной стрельбы прямой наводкой, в САУ был введен телескопический прицел прямой наводки.

Государственные испытания СУ-122М стрельбой проводились с 7 по 11, а затем с 18 по 23 июня 1943 г. на полигоне около Нижнего Тагила. Всего было выполнено 329 выстрелов нормальным и усиленным зарядом.

Ходовые испытания проводились на трассах Свердловск - Нижний Тагил и Свердловск - Челябинск, на которых было пройдено 858 км. Принято считать, что испытания новая машина выдержала в полном объеме, но это не так, ибо в выводе госкомиссии под руководством генерал-майора танковых войск Огурцова по результатам испытаний значилось, что САУ может быть введена на вооружение самоходных частей Красной Армии "только после устранения отмеченных в ходе испытаний недостатков". Главными недостатками СУ-122М были отмечены чрезмерная масса (модернизированная САУ оказалась почти на две тонны тяжелее, чем то допускалось в техзадании), а также слишком малый боекомплект (не свыше 34 выстрелов).

Летом 1943 г. работы над совершенствованием гаубичной САУ продолжились.Теперь КБ УЗТМ унифицировало конструкцию новой 122-мм самоходной гаубицы Д-6 с конструкцией 85-мм самоходной противотанковой пушки Д-5. В конце июля -начале августа 1943 г. эта САУ вместе с тремя опытными СУ-85, проходила испытания на Гороховецком полигоне.

Ничто, казалось, не предвещало неудачи, но с первых минут испытаний машину начал преследовать злой рок. На первых же километрах пробега у двигателя оторвало топливопровод, затем сорвались со своих гнезд несколько снарядов. И наконец, испытания стрельбой привели к отказу накатника орудия. Несмотря на проведенный ремонт нормально работать орудие так и не смогло и самоходка была снята с испытаний.

Эта неудача, видимо, долго вспоминалась руководством самых разных рангов, так как несмотря на неоднократные предложения КБ УЗТМ по созданию самоходных гаубиц калибра 122 мм и 152 мм, эти предложения отвергались, а на поле боя во все больших количествах шли всевозможные истребители танков.

Однако гаубичные СУ-122 еще оставались на вооружении Самоходно-артиллерийских полков. Все-таки мощность 85-мм осколочных снарядов была недостаточной для взламывания полос обороны противника. Например, бронетанковое управление 4-й гв. танковой армии уже в апреле 1944 г. настойчиво просило вышестоящие организации отыскать хотя бы 20 СУ-122, так как СУ-85 были непригодны для борьбы с укрепленными пулеметными точками.

Тактико-технические характеристики САУ СУ-122:
масса в снаряженном состоянии: 29600 кг;
экипаж: 5 чел.;
длина участков ленты, соприкасающейся с грунтом: 3720 мм;
ширина траков: 550 мм;
вооружение: 122-мм гаубица М-30 обр. 1938 г;
боекомплект: 40 выстрелов;
двигатель: В-2, 12-цилиндровый, 4-тактный, V-образный дизель, жидкостного охлаждения;
мощность двигателя: 500 л.с.;
количество передач: 5 вперед, 1 назад;
скорость по шоссе: 54 км/ч;
запас хода по шоссе: 380 км.