1944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部门。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坦克装备100mm S-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100mm B-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。
SU-100的车体取自SU-85，它的前装甲从45mm增加到75mm，因为这个原因，它的第一对诱导轮超载，所以弹簧的直径增加到了30-34mm，尽管如此，诱导轮依然超载。新的车长指挥塔安装在车顶，还装有MK-IV观测仪，另外还安装了一对通风器便于排出车内浑浊气体。总的来说，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长身管的D-10S型炮使用18枚BR-412B型穿甲弹，15枚OF-412型破甲/高爆弹(如左图)。射击初速为895m/s。BR-412B型穿甲弹制造技术很复杂，成品不良的质量直接导致了穿甲性能的减低，炮弹上的问题延迟了SU-100批量生产的时间，直到44年12月，SU-100取代了SU-85M进入批量生产。
由于SU-100强大的火力以及良好的机动性，这种坦克歼击车可以在很远的距离上击穿德军坦克的前装甲。它的穿甲弹可以在2000m的距离上垂直击穿125mm的装甲，1000m的距离上它几乎可以将所有型号的德军坦克和装甲车辆摧毁，这种火炮的射速为每分钟5-6发。SU-100具有一个经典的设计，前部有一个安装有D-10S炮的战斗隔室，引擎和传动系统则在后部有一个专门的隔室。传动室内有两个油箱和一对空气过滤器。它的行程达到了310km。坦克控制，火力，弹药，无线电，以及前部油箱都被安置在战斗室内，SU-100的驾驶装置完全是取自T-34。自1944年12月起到1945年战争结束，SU-100一共制造了3037辆。
1944年12月，一些苏军的自行火炮团和旅开始装备SU-100。每个团装备4组，每组5辆，其中1辆SU-100/T-34为指挥车。而一个自行火炮旅则装备有65辆SU-100。1945年1月8日，SU-100首次在匈牙利参加战斗，1945年3月在德军臭名昭著的Balaton湖反击中SU-100被苏军大量使用。在SU-100在苏军中服役一直到70年代，华约组织以及亚洲，非洲和拉丁美洲的很多国家军队都装备过SU-100。二战后，SU-100在中东战争，安哥拉冲突中都被使用过。
