В апреле 1943 года Артиллерийский комитет ГАУ Красной Армии выслал — «Уралмашзаводу» тактико-технические требования на проектирование САУ с 85-мм орудием. Основным назначением новой самоходки должно было стать уничтожение тяжелых танков противника типа «Tiger» на дистанциях 500 — 1000 м. Для выполнения приказа предлагалось взять за основу модернизированную СУ-122М и вместо 122-мм гаубицы установить орудие с 85-мм зенитной пушки 52-K. Во второй половине апреля конструкторский отдел «Уралмашзавода», возглавляемый Л. И. Горлицким, приступил к проектированию машины.
5 мая 1943 года ГКО установил сроки и исполнителей по созданию новых танков и САУ. Изготовление САУ с 85-мм пушкой возлагалось на «Уралмашзавод», причем Центральное артиллерийское конструкторское бюро (ЦАКБ), возглавляемое В. Г. Грабиным, должно было спроектировать, а завод № 9 Наркомата вооружения — изготовить орудие для САУ. Однако, когда из ЦАКБ были получены чертежи 85-мм пушки С-31, выяснилось, что она занимает очень много места в боевом отделении и не позволяет удобно разместить внутри машины оборудование и экипаж, а кроме того, значительно увеличивает массу САУ. На «Уралмаше» предложили заводу № 9 разработать новую 85-мм пушку. В результате в КБ завода № 9, возглавляемом Ф. Ф. Петровым, была спроектирована пушка Д-5С-85, значительно лучше отвечавшая условиям установки в САУ. В конце мая 1943 года из ЦАКБ поступил эскизный проект еще одного орудия — С-18. Оно имело некоторые преимущества, так как в нем использовалась люлька от серийной 76-мм танковой пушки ЗИС-5. Однако и С-18 не очень удачно компоновалось в боевое отделение проектируемой САУ.
7 июня 1943 года специальная смешанная комиссия из представителей НКТП, НКВ, ГАУ и ГБТУ приняла решение изготовить для сравнительных испытаний три опытных образца самоходов с 85-мм пушками: СУ-85-1 с пушкой С-18-1 ЦАКБ и измененной люлькой «Уралмашзавода», СУ-85-11 с пушкой Д-5С-85 завода № 9, СУ-85-IV с пушкой С-18 ЦАКБ.
Работа над опытными образцами продолжалась полтора месяца. С 20 июля 1943 года проводились их заводские испытания пробегом на 80 км и стрельбой. При этом пушка Д-5С отстрелялась в полном объеме — 129 выстрелов, что же касается пушек С-18-1 и С-18, то они из-за поломок спусковых механизмов сделали соответственно 39 и 62 выстрела.
По результатам испытаний комиссия рекомендовала для принятия на вооружение Красной Армии самоходную установку СУ-85-Н с пушкой Д-5С. что и было оформлено постановлением ГКО № 3892 от 7 августа 1943 года. Этим же постановлением предусматривалось прекращение серийного производства на «Уралмашзаводе» самоходов СУ-122 и танков Т-34, «Уралмаш» стал производить только самоходно-артиллерийские установки.
Боекомплект САУ состоял из 48 унитарных выстрелов с осколочными стальными гранатами О-365 и бронебойно-трассирующими снарядами БР-365 и БР-Э65К. Скорострельность пушки с закрытыми люками боевой рубки составляла 6 — 7 выстр./мин.
Производство СУ-85 продолжалось на «Уралмашзаводе» с августа 1943 по октябрь 1944 года. За это время были выпущены 4100 самоходные установки.
Новую самоходку в войсках приняли хорошо и использовали достаточно эффективно. Отзыв командира 1440-го САП подполковника Шапшинского:
«Машина отличная, оправдала себя как истребитель танков противника. Нужно только правильно применять ее. В первых боях за Днепром, когда полку пришлось применять самоходы как танки, полк потерял 5 машин. В дальнейших боевых операциях полк главным образом поддерживал атаки своих танков, следуя за их боевыми порядками на дистанции 200 — 300 м и отражая контратаки танков противника. Экипажи самоходов действуют, подставляя противнику наиболее трудно уязвимое место — лоб. Самоход СУ-85 пробивает лобовую броню танка „Тигр“ с дистанции 600 — 800 м, а борт его — с 1200 — 1300 м». Поиск путей усиления огневой мощи СУ-85 велся с самого начала его серийного выпуска. К осени 1943 года завод № 9 изготовил 85-мм орудие Д-5С-85БМ с начальной скоростью 900 м/с, что увеличивало пробиваемость брони на 20%. Размеры установочных частей нового орудия сохранились такими же, как у Д-5С, и никаких серьезных изменений в самоходе не требовали. Поскольку ствол Д-5С-85БМ был на 1068 мм длиннее, чем у Д-5С, для уравновешивания в цапфах его оттянули назад на 80 мм. В начале января 1944 года опытный образец самохода прошел заводские испытания, после чего его отправили в Гороховец на государственные, которые он выдержал, но на вооружение принят не был. Кроме того, осенью 1943 года проводились проектные работы по установке на самоход орудий большего калибра: 122-мм пушки А-19 и 152-мм гаубицы Д-15.
Тактико-технические характеристики СУ-85:
Боевая масса, т: 29,2
Экипаж, чел.: 4
Размеры
Длина корпуса, мм: 8150
Ширина корпуса, мм: 3000
Высота, мм: 2450
Клиренс, мм: 40
Бронирование
Лоб корпуса (верх), мм/град.: 45
Лоб корпуса (низ), мм/град.: 45
Борт корпуса (верх), мм/град.: 45
Борт корпуса (низ), мм/град.: 45
Корма корпуса (верх), мм/град.: 45
Корма корпуса (низ), мм/град.: 45
Днище, мм: 20
Крыша корпуса, мм: 20
Маска орудия, мм/град.: 60
Вооружение
Калибр и марка пушки: 85 мм Д-5Т
Длина ствола, калибров: 52
Боекомплект пушки: 48
Подвижность
Тип двигателя: дизель
Мощность двигателя, л. с.: 500
Скорость по шоссе, км/ч: 55
Запас хода по шоссе, км: 400
Тип подвески: Подвеска Кристи