當時蘇軍已經擁有了SU-76，這種自行火炮既能執行遠端炮火打擊，也能擔任近距離炮火支援任務，就像是自行榴彈炮和突擊炮的結合體，這種武器最大的問題就是它隸屬於裝甲部隊，炮兵並不掌握它的使用權。也正是這個原因，新的自行火炮研製工作幾乎是強制進行的，或許這就是不同兵種之間的矛盾吧。

自行火炮在底盤後部設定了一個半開放式的戰鬥部，正面和兩側有一定裝甲板保護，頂部可以安裝帆布頂棚抵擋惡劣天氣，全車大部分的區域都採用6毫米厚的軋製鋼保護，只是各自的傾斜角度有所不同，戰鬥室的正面裝甲板最厚，達到了10毫米，並且有25°的傾斜角。

1944年6月，OSU-76與SU-76一起進行測試，結果算是各有所長吧，OSU-76結構太緊湊，在人機工效方面肯定不如，更短的履帶觸地長度和更少的負重輪導致射擊不平穩；優點是OSU-76的機動性更好，能夠符合炮兵部隊的要求，而且它的發動機可以使用劣質燃油，也能使用繳獲的德軍燃油。

僅從外形來看，OSU-76與SU-76確實很相似，實際對比就會發現兩者尺寸有很大的差異，從功能上來看兩者又有高度重複的地方，設計師曾考慮給OSU-76安裝浮箱變成兩棲車輛，但這些想法沒能實現，因為另一個競爭對手ASU-76出現，OSU-76的研製工作隨著二戰的結束而結束。

OSU-76自行火炮空重約3。5噸，戰鬥全重4。2噸，車全長5米，寬2。15米，高1。56米，一臺50馬力的4缸液冷GAZ-MM發動機提供動力，採用扭杆懸架，最大行駛速度41千米每小時，車內油箱容量120升，最大行程220千米，主炮為一門ZIS-3型76。2毫米加農炮，車內備彈30發，車組可自帶輕武器自衛。