1943年中期，苏军发现反坦克武器的威力不足以对付德军的新式坦克，苏军坦克和反坦克炮都急需增强火力。于是苏联开发了一种装备大威力100mm火炮的自行火炮。在43年12月以前，苏联所有的车辆开发方案都要提交坦克工业部，同时又要提交自行火炮门。1943年12月28日，苏联坦克工业部要求Uralmash工厂设计一种基于T-34坦装备100mmS-34火炮的新型坦克歼击车。根据这道命令，将改变焊接和装配结构，并使用扭杆悬挂装置，由于扩大了内舱导致全重增加了3.5吨。尽管如此，火炮设计中心部仍然坚持应装备S-34炮。Uralmash工厂要求9号工厂设计中心设计一种新型的100mm坦克炮，在F.F.彼特洛夫领导下完成了这个工作。新型炮是基于海军的100mmB-34型炮。新型炮的基本型号定名为D-10，坦克型的为D-10T而自行火炮型的为D-10S，这两种型号仅有很小的区别。D-10型炮要比S-34型炮轻而且可以不需要很大的改动就安装在外部车体。

1944年3月3日，D-10的最初原形炮通过了工厂的一系列测试(包括30次试射以及150km的行程)。之后，又经过政府检验，从44年3月9日至27日，进行了1040次射击试验以及864km的行程测试，新车被定型为SU-100并被指定大量生产，但是火炮设计中心依然坚持安装S-34型炮，最后在S-34火炮结构上稍做改动的一种型号被称为SU-100-2型，这两种试验型在44年6月24日至28日进行了比较测试，结果SU-100被认为是更成功，因为它的技术和战术特性可以保证在1500m的距离上击穿德国豹式和虎式坦克任何部位的装甲，而在2000m的距离上可以击穿菲迪南式坦克歼击车的侧装甲。