Sama armata M-60 do zwalczania broni pancernej nie bardzo się nadawała w związku z amunicją rozdzielnego ładowania, co w dużym stopniu ograniczało jej szybkostrzelność. Opracowanie i zbudowanie prototypów powierzono CAKB i Zakładom Motoryzacyjnym Nr 172 im. Mołotowa. Prototyp 100 mm opracowany został w przeciągu 25 dni a 122 mm w miesiąc pod kierunkiem Grabina przez zespół w składzie: A.E. Chworostin, I.S. Griban, K.K. Rienne i W.D. Mieszczanninow. 4 czerwca gotowa była dokumentacja. Dwa prototypy zostały ukończone w połowie lipca, a gotowość do prób poligonowych osiągnęły 1 sierpnia. 100 mm armata nosząca jeszcze nazwę S-3 ważyła prawie 3500 kg. W międzyczasie niezbędne okazało się skorzystanie z pomocy biura konstrukcyjnego Zakładów Nr 92 im. Stalina. Początkowo koła miały pochodzić od ciężarówki ZIS-5, ale były za słabe do tak ciężkiego działa, a koła od JAZa były za duże. Rozwiązaniem okazało się podwojenie kół od ZISa. Od 15 kwietnia do 2 maja 1944 roku na rozkaz marszałka N.N. Woronowa w Grochowieckim Obozie Artyleryjskim odbywały się próby czterech prototypów S-3. Przeprowadzono wówczas próbne strzelania do zdobycznego czołgu PzKpfw VI Tiger i niszczyciela czołgów Ferdynand. Próby wypadły dość pozytywnie. Pancerz wieży Tigera był przebijany z odległości 500–1000 m, a kadłub z 1300 m.