22 марта 1934 года постановлением Совета труда и обороны (СТО) при Совете народных комиссаров (СНК) СССР был утвержден план перевооружения Красной Армии современной артиллерийской техникой. Наряду с обычными образцами орудий предполагалось разработать и целую гамму самоходных артиллерийских систем.

Одной из задач было создание так называемого «малого триплекса» — трех типов различных артиллерийских орудий, установленных на едином шасси. Эти машины предполагалось использовать для огневой поддержки танковых и кавалерийских частей на поле боя. Работы по проектированию таких самоходок начались на заводе опытного машиностроения имени Кирова весной 1934 года. Общее руководство осуществляли П. Сячентов и С. Гинзбург, ответственным конструктором был Москвин. Первые три машины, получившие обозначение СУ-5-1, СУ-5-2 и СУ-5-3, были изготовлены к осени того же года.

Все самоходки имели единое шасси и различались главным образом вооружением:

      1) Основным оружием СУ-5-1 являлась 76,2-мм дивизионная пушка обр. 1902/30 гг. (длина ствола 30 калибров) с начальной скоростью осколочного снаряда 338 м/с. Вертикальные углы наведения составляли от —5° до +60°, горизонтальные — в секторе 30° без поворота машины. При стрельбе использовались телескопический прицел и панорама Герца. Максимальная дальность стрельбы составляла 8760 м при угле возвышения 40°, скорострельность — 12 выстр./мин. Стрельба велась с места без сошников при опущенном нолике заряжающего. Возимый боекомплект пушки составлял 8 выстрелов.

Самоходные артиллерийские установки СУ-5-2 из состава 2-й механизированной бригады на параде в Хабаровске. 7 ноября 1937 года. На переднем плане машина последнего выпуска с бронезащитой мест расчёта. В августе 1938 года эти самоходки участвовали в боях с японцами у озера Хасан

      2) Основным оружием СУ-5-2 являлась 122-мм гаубица обр.1910/30 гг. (длина ствола 12,8 калибров) с измененной конструкцией люльки и начальной скоростью осколочного снаряда 335,3 м/с. Углы наведения по вертикали составляли от 0° до +60°, по горизонтали — в секторе 30° без поворота машины. При стрельбе использовались телескопический прицел и панорама Герца. Максимальная дальность стрельбы составляла 7680 м. Поршневой затвор обеспечивал скорострельность 5—6 выстр./мин. Стрельба велась с места без сошников. При стрельбе полик заряжающего опускался. Перевод орудия из походного положения в боевое не превышал 3 мин. В боекомплект гаубицы входили 4 снаряда и 6 зарядов.

      3) Основным оружием СУ-5-3 являлась 152,4-мм дивизионная мортира обр. 1931 г. (длина ствола 9,3 калибров) с начальной скоростью снаряда 250 м/с. Углы вертикального наведения составляли от 0° до +72°, углы наведения по горизонтали - в секторе 12° без поворота машины. При стрельбе использовалась панорама Герца. Максимальная дальность стрельбы составляла 5285 м. Клиновой затвор обеспечивал скорострельность 4-5 выстр./мин. на углах возвышения до 30°, свыше 30° — 1-1,5 выстр./мин. Боекомплект составлял 4 выстрела. При стрельбе использовались два сошника, установленные снаружи кормовой части корпуса.

Для подвоза дополнительно боеприпасов на поле боя предполагалось использовать бронированный подвозчик боеприпасов.

Боевая масса СУ-5 составляла 10,2 — 10,35 т, экипаж состоял из пяти человек. В качестве базы использовалась ходовая часть, двигатель и трансмиссия танка Т-26. Пуск двигателя производился электростартером "МАЧ-4539" мощностью 2,6 л.с. (1,9 кВт) или заводной рукояткой. В системе зажигания использовались основное магнето типа АТЭ ВЭО и пусковое магнето АТЭ ПСЭ. Емкость топливных баков составляла 182 л. Запас хода установки по шоссе достигал 170 км.

Электрооборудование машины было выполнено по однопроводной схеме. Напряжение бортовой сети составляло 12 В. В качестве источников электроэнергии использовались аккумуляторная батарея 6СТА-144 напряжением 12 В и емкостью 144 А•ч, и генератор "Сцинтилла" или ГА-4545 (ГА-4561) мощностью 190 Вт (250 Вт) и напряжением 12,5 В с реле-регулятором РРА-4547.

Корпус состоял из отделения управления, моторного и боевого. В отделении управления находилась трансмиссия и сиденье водителя. Моторное отделение находилось в средней части корпуса и отделялось от других бронированными перегородками. В нем находился двигатель (с укороченным карданным валом), главный фрикцион, вентилятор, радиатор, масляный и бензиновый баки. Последние отделялись перегородками от двигателя и друг от друга. Моторное отделение соединялось специальным карманом с боковыми отверстиями для выброса охлаждающего воздуха. В крыше имелось отверстие с броневыми жалюзи и два люка для доступа к карбюратору, свечам, клапанам и масляному фильтру. Боевое отделение находилось в корме машины. Здесь за 15-мм броневым щитом устанавливалось вооружение и имелись места для расчета.

Заводские испытания всех трех машин прошли с 1 октября по 29 декабря 1935 года. Всего самоходки прошли: СУ-5-1 - 296 км, СУ-5-2 - 206 км и СУ-5-3 - 189 км, причем последняя 1 ноября была отправлена на парад в Москву. Кроме пробегов, машины испытывались стрельбой — по 50 выстрелов СУ-5-1 и СУ-5-1 и 23 выстрела СУ-5-3.

Выводы по результатам испытаний были сделаны следующие: «Самоходные установки обладают тактической подвижностью, позволяющей им передвигаться по дорогам и вне дорог. Переход в боевое положение для 76 и 122-мм СУ-5 — немедленно, для 152-мм машины — 2-3 минуты (необходимость ведения стрельбы с упорами).

Недостатки: недостаточна прочность кронштейна, связывающего люльку с цапфовой обоймой, слабы бандажи опорных колес. Все выявленные дефекты принципиального значения не имеют и вполне устранимы».

В течение 1935 года завод № 185 вел интенсивные испытания опытных образцов СУ-5, внеся в их конструкцию большое количество изменений. В частности, на СУ-5-2 разместили возимый боекомплект, состоящий из 4 снарядов и 6 зарядов (122-мм гаубица имела раздельное заряжание).

Планом на 1936 год предполагалось изготовить партию из 30 СУ-5. Причем военные отдали предпочтение СУ-5-2 со 122-мм гаубицей: от СУ-5-1 отказались в пользу танка АТ-1, а для 152-мм гаубицы на СУ-5-3 оказалась слабоватым базовое шасси.Первые десять серийных СУ-5-2 были собраны к лету 1936 года. Две из них тут же направили в 7-й механизированный корпус для прохождения войсковых испытаний, которые длились с 25 июня по 20 июля 1936 года в районе Луги. Пробег машин составил 988 и 1014 км, каждая из них сделала по 100 выстрелов. Результаты испытаний были следующими:

      - оборудовать вентиляцией отделение водителя».

Часть этих недостатков удалось устранить в ходе изготовления оставшихся 20 СУ-5, но повысить мощность двигателя и усилить подвеску так и не удалось. Несколько последних машин, выпущенных осенью 1936 года, получили дополнительные броневые листы для прикрытия сидений орудийного расчета с боков.

Тактико-технические характеристики самоходных установок СУ-5
Год выпуска	1934
Экипаж	5
Масса, т	10,2-10,35
Габаритные размеры:     длина, м     ширина, м     высота, м	4,84     2,44     2,35-2,56
Клиренс, м	0,38
Ширина траков, м	0,26
Броневая защита, мм	Лоб корпуса 15 мм     Борт корпуса 15 мм     Корма нет     Крыша 8 мм     Днище 6 мм
Двигатель	"Т-26", 4-х цилиндровый карбюраторный, 90 л.с
Коробка передач	5 вперёд и 1 назад
Среднее удельное давление на грунт, кг/см2	0,7
Запас топлива, л	182
Запас хода, км	по шоссе - 170     по грунту - 150
Макс. скорость, км/ч	по шоссе - 30     по просёлку - 15
Преодолеваемые препятствия:     подъём, град     крен, град     ров, м     стенка, м     брод, м	32     22     2     0,75     0,8
Выпущено, шт	32

Предполагалось внести в конструкцию СУ-5 изменения и улучшения по результатам войсковой эксплуатации, а затем начать их серийный выпуск. Но вместо этого в 1937 году все работы по программе «малый триплекс» были свернуты.

Самоходные установки СУ-5 поступили на вооружение механизированных корпусов и отдельных мехбригад. По состоянию на 1 января 1938 года они имелись в составе следующих соединений: 4 машины в 5-м мехкорпусе Московского военного округа, 4 в 4-й мехбригаде Белорусского военного округа, 4 в 8-й мехбригаде Киевского военного округа, 2 в 7-м мехкорпусе и 4 в 11-й мехбригаде Ленинградского военного округа, 5 во 2-й и 6 в 23-й мехбригадах Отдельной Дальневосточной армии (ОДВА), 2 машины находились на научно-испытательном артиллерийском полигоне и 1 в ремонте на заводе № 174."

Летом 1938 года, во время конфликта с японцами в районе озера Хасан, СУ-5 участвовали в боях в районе высот Заозерная и Безымянная, действуя в составе артиллерийских батарей 2 и 3-го танковых батальонов 2-й мехбригады ОДВА. Так, 31 июля самоходки поддерживали огнем свои танки и пехоту. В документах об этом сказано следующее: «2-й танковый батальон совместно с частями 40-й стрелковой дивизии имел задачу уничтожить огневые точки противника на высоте Заозерная. Боевой порядок батальона был построен в три эшелона, в атаке участвовало 47 танков. Батарея 2-го танкового батальона (4 СУ-12 и 2 СУ-5) с открытых позиций поддерживали атаку танков... 3-й танковый батальон выступил в 15.15. Батарея (4 СУ-12 и 2 СУ-5) открыла огонь по противнику и выпустила 248 76-мм и 23 122-мм снаряда».

Из-за кратковременных боевых действий, которые уже 11 августа 1938 года закончились, применение СУ-5 носило весьма ограниченный характер. Несмотря на это, в отчетных документах отмечалось, что самоходные орудия оказали большую поддержку пехоте и танкам.

В сентябре 1939 года, во время «освободительного» похода в Западную Украину и Белоруссию, батарея СУ-5 из состава 32-й танковой бригады совершила 350-километровый марш, однако в боевых столкновениях с польскими частями машины не участвовали. После этого одна СУ-5 была отправлена в капитальный ремонт.24