1944年中期，蘇軍發現反坦克武器的威力不足以對付德軍的新式坦克，蘇軍坦克和反坦克炮都急需增強火力。
於是蘇聯開發了一種裝備大威力100mm火炮的自行火炮。在43年12月以前，蘇聯所有的車輛開發方案都要提交坦克工業部，同時又要提交自行火炮部門。1943年12月28日，蘇聯坦克工業部要求Uralmash工廠設計一種基於T-34坦克裝備100mmS-34火炮的新型坦克殲擊車。根據這道命令，將改變焊接和裝配結構，並使用扭杆懸掛裝置，由於擴大了內艙導致全重增加了3.5噸。儘管如此，火炮設計中心部仍然堅持應裝備S-34炮。Uralmash工廠要求9號工廠設計中心設計一種新型的100mm坦克炮，在F.F.彼特洛夫領導下完成了這個工作。新型炮是基於海軍的100mmB-34型炮。新型炮的基本型號定名為D-10，坦克型的為D-10T而自行火炮型的為D-10S，這兩種型號僅有很小的區別。D-10型炮要比S-34型炮輕而且可以不需要很大的改動就安裝在外部車體。1944年3月3日，D-10的最初原形炮通過了工廠的一系列測試(包括30次試射以及150km的行程)。
之後，又經過政府檢驗，從44年3月9日至27日，進行了1040次射擊試驗以及864km的行程測試，新車被定型為SU-100並被指定大量生產，但是火炮設計中心依然堅持安裝S-34型炮，最後在S-34火炮結構上稍做改動的一種型號被稱為SU-100-2型，這兩種試驗型在44年6月24日至28日進行了比較測試，結果SU-100被認為是更成功，因為它的技術和戰術特性可以保證在1500m的距離上擊穿德國豹式和虎式坦克任何部位的裝甲，而在2000m的距離上可以擊穿菲迪南式坦克殲擊車的側裝甲。
SU-100的車體取自SU-85，它的前裝甲從45mm增加到75mm，因為這個原因，它的第一對誘導輪超載，所以彈簧的直徑增加到了30-34mm，儘管如此，誘導輪依然超載。新的車長指揮塔安裝在車頂，還裝有MK-IV觀測儀，另外還安裝了一對通風器便於排出車內渾濁氣體。總的來說，72%的部件是和T-34通用的，4%的部件是取自SU-122，7.5%的部件和SU-85通用，只有16.5%的部件是新的。100mm長身管的D-10S型炮使用18枚BR-412B型穿甲彈，15枚OF-412型破甲/高爆彈。射擊初速為895m/s。BR-412B型穿甲彈製造技術很複雜，成品不良的質量直接導致了穿甲性能的減低，炮彈上的問題延遲了SU-100批量生產的時間，直到44年12月，SU-100取代了SU-85M進入批量生產。
由於SU-100強大的火力以及良好的機動性，這種坦克殲擊車可以在很遠的距離上擊穿德軍坦克的前裝甲。它的穿甲彈可以在2000m的距離上垂直擊穿125mm的裝甲，1000m的距離上它幾乎可以將所有型號的德軍坦克和裝甲車輛摧毀，這種火炮的射速為每分鐘5-6發。SU-100具有一個經典的設計，前部有一個安裝有D-10S炮的戰鬥隔室，引擎和傳動系統則在後部有一個專門的隔室。傳動室內有兩個油箱和一對空氣過濾器。它的行程達到了310km。坦克控制，火力，彈藥，無線電，以及前部油箱都被安置在戰鬥室內，SU-100的駕駛裝置完全是取自T-34。自1944年12月起到1945年戰爭結束，SU-100一共製造了3037輛。
1944年12月，一些蘇軍的自行火炮團和旅開始裝備SU-100。每個團裝備4組，每組5輛，其中1輛SU-100/T-34為指揮車。而一個自行火炮旅則裝備有65輛SU-100。1945年1月8日，SU-100首次在匈牙利參加戰鬥，1945年3月在德軍的Balaton湖反擊戰中SU-100被蘇軍大量使用。
SU-100在蘇軍中服役一直到70年代，華約組織以及亞洲，非洲和拉丁美洲的很多國家軍隊都裝備過SU-100。二戰後，SU-100在中東戰爭，安哥拉衝突中都被使用過。
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