Работы по усилению огневой мощи танка Т-34 начались летом 1940 года. Именно тогда 45-мм танковые пушки признали бесперспективными и для их замены решили изготовить пушки калибра 55—60 мм. Поскольку разработкой 57-мм противотанковой пушки большой мощности уже занималось ОКБ завода № 92, ему и сделали заказ на танковую пушку аналогичного калибра.
19 мая 1941 года на Софринском полигоне проходили испытания установленной в танке Т-34 57-мм пушки ЗИС-4 конструкции В.Г.Грабина, созданной на основе противотанковой пушки ЗИС-2. Во время испытаний бронебойный снаряд массой 3,14 кг на дистанции 1000 м пробил 70-мм броневой лист, расположенный под углом 30°. Боевая скорострельность составила 5 выстр/мин. Вместе с тем, испытания выявили малую живучесть орудия (разгар ствола после 100—150 выстрелов) и недостаточную кучность стрельбы. После доработки конструкции ствола, вызванного введением флегматизатора и изменением крутизны нарезки, пушка в танке Т-34 вновь испытывалась на Софринском полигоне. В июле она была запущена в серийное производство на заводе № 92. После унификации ЗИС-4 с Ф-34 она отличалась от последней только более длинной трубой ствола, клином затвора и грузом на люльке (противовесом) для уравновешивания. В сентябре 1941 года танк был запущен в серию на заводе № 183 и СТЗ под названием "танк-истребитель". Однако, изготовив 42 боевых машины, производство остановили из-за прекращения выпуска пушек ЗИС-4 (да и ЗИС-2).
В 1943-м об этих пушках вспомнили, поскольку они оказались единственными артсистемами, способными бороться с новыми немецкими тяжелыми танками. В мае 1943 года на вооружение вновь был принят "Т-34 танк-истребитель" с пушкой ЗИС-4М. В июле — августе 1943 года на Гороховецком полигоне проходили испытания четырех танков Т-34 с 57-мм пушками. Результаты оказались вполне удовлетворительными, однако требовалось устранить кое-какие дефекты в конструкции орудия. Три "танка-истребителя" 15 августа 1943 года отправили на фронт, где они проходили войсковые испытания в составе "особой танковой роты". Правда, в бой с танками противника им вступить так и не пришлось, 57-мм пушки испытывались лишь стрельбой по подбитым вражеским боевым машинам и дзотам. Устранение дефектов пушки на заводе № 92 затянулась аж до октября 1943 года. Так как в это время полным ходом шло проектирование 85-мм артсистем, работы по ЗИС-4М были прекращены.
Попытки создания "танков-истребителей", если понимать под этим определением боевые машины, оснащенные пушками особой мощности, продолжались и в 1944 году.
Начать, по-видимому, следует с попыток установки на Т-34-85 85-мм пушки большой мощности. Так, например, в сентябре 1944 года завод № 92 разработал орудие ЗИС-85-ПМ с начальной скоростью снаряда 980 м/с. После завершения заводских испытаний орудие, получившее индекс ЗИС-1, передали на Гороховецкий полигон. Однако полигонных испытаний эта пушка не выдержала.
В начале октября 1944 года свой вариант 85-мм пушки большой мощности предложило и КБ завода "Большевик". Речь идет об орудии В-9 с начальной скоростью снаряда 950 м/с и о проекте орудия В-9К с коническим каналом ствола (начальная скорость— свыше 1150 м/с). Но предлагаемые характеристики не устраивали военных, поскольку едва дотягивали до данных немецкой 88-мм пушки KwK 43. Весной 1945 года опытные работы над 85-мм танковыми орудиями прекратили как бесперспективные.
Задание на установку 100-мм пушки в штатной башне Т-34-85 получили ОКБ № 9 и отдел 520 завода № 183 уже в июле 1944 года. Однако, эскизная проработка проекта показала, что штатного "тридцатьчетверочного" башенного погона диаметром 1600 мм для этого недостаточно. Заимствовать же погон диаметром 1850 мм от тяжелого танка ИС не представлялось возможным из-за необходимости изготовления совершенно нового корпуса.
Тем не менее, конструкторы горьковского ОКБ № 92 во главе с А.Савиным осуществили довольно успешную попытку установки орудия такого калибра в штатную башню Т-34-85. Они предложили для этого 100-мм пушку ЗИС-100, разработанную на основании конструкции серийного 85-мм орудия ЗИС-С-53. Испытания ЗИС-100, впрочем, прошли не вполне успешно из-за большого влияния отдачи при выстреле на трансмиссию и ходовую часть Т-34-85. Не решила проблему и установка щелевого дульного тормоза.