ソ連軍は、1943年1月に鹵獲したドイツ軍の新型重戦車ティーガーＩを詳細に研究した結果、従来の76.2mm戦車砲搭載のT-34中戦車やKV-1重戦車では対抗するのが難しいという結論に達した。
鹵獲したティーガーＩ重戦車への各種の火砲による実射試験を行った結果、55.2口径85mm高射砲52K（M1939）が徹甲弾を使用した場合、射距離1,000mでティーガーＩ重戦車の100mmの前面装甲を貫徹できることが確認されたため、ソ連軍首脳部はこの砲をベースに新しい85mm戦車砲を開発する方針を決定した。

F.F.ペトロフ主任技師が率いるスヴェルドロフスク（現エカテリンブルク）の第9砲兵工場（1942年にウラル重機械工場（UZTM）から分離独立）では、早くも1月中にこの砲をベースにした新型85mm戦車砲D-5の開発に着手した。
これは、ペトロフと関係が深かったチェリャビンスク・キーロフ工場第2特別設計局（SKB-2）の主任技師Zh.Ya.コーチンが、ティーガーＩ重戦車への実射試験の結果を逸早くペトロフに知らせていたためだといわれている。

当時SKB-2ではKV重戦車シリーズの後継となるIS（イォーシフ・スターリン）重戦車、およびIS重戦車が実用化されるまでの繋ぎとしてKV-1S重戦車の火力強化型（後のKV-85重戦車）の開発を進めており、UZTMでもT-34中戦車の車体をベースとする新型駆逐戦車（後のSU-85駆逐戦車）の開発を行っていたことから、これら新型車両の主砲に採用することを前提に85mm戦車砲D-5は開発されたのである。

一方、ゴーリキー（現ニジニ・ノヴゴロド）の第92スターリン砲兵工場にある中央砲兵設計局（TsAKB、主任技師V.G.グラービン）でも同年5月から、K.シデレンコ技師を中心に85mm高射砲52Kをベースにした新型85mm戦車砲S-18の開発に着手したが、第9工場に対して大幅に遅れてしまった。
第9工場では1943年5月27日までに戦車用のD-5Tと、自走砲用のD-5Sの2種類の85mm戦車砲を完成させたが、これらはいずれも51.6口径長、後座長320mm、砲架を含めた重量は1,530kgであった。

これらは当初の予定通りKV-85重戦車、IS重戦車、SU-85駆逐戦車への装備試験が実施されることになり、試験の結果それぞれの主砲として採用される運びとなった。
TsAKBが開発した85mm戦車砲S-18は、SU-85駆逐戦車に装備して第9工場の85mm戦車砲D-5Sとの比較試験に供されたが、結局採用されなかった。

またティーガーＩ重戦車への対抗策として、当時のソ連軍の主力戦車であったT-34中戦車にも、従来の76.2mm戦車砲に代えて85mm戦車砲D-5Tを装備することが検討されることになった。
T-34中戦車に85mm戦車砲D-5Tを搭載する研究は、T-34中戦車を開発したニジニ・タギルの第183ウラル戦車工場（UTZ）と、ゴーリキーの第112クラースノエ・ソルモヴォ造船工場が協力して行うことになり、1943年8月に作業が本格的に始められた。

85mm戦車砲D-5Tは元々重戦車用に開発された戦車砲であり、従来のT-34中戦車の砲塔に搭載するのは困難だと考えられたため、当時UTZがT-34中戦車に代わる主力戦車として開発を進めていたT-43中戦車の砲塔に搭載することが検討された。
T-34中戦車の問題点の1つとして、砲塔が2名用のため車長が装填手の役割もこなさなければならず、3名用砲塔を持つドイツ軍戦車のように車長が指揮に専念できないことがあった。

このためT-43中戦車の砲塔は従来の車長、砲手に加えて装填手が搭乗できるようにT-34中戦車のものより大型化されており、砲塔リング径はT-34中戦車が1,420mmだったのに対して、T-43中戦車では1,600mmとなっていた。
主砲については、T-34中戦車に搭載された第92工場製の41.5口径76.2mm戦車砲F-34の砲架を改良したF-34Mを装備していた。

しかし実際にT-43中戦車の砲塔に85mm戦車砲D-5Tを搭載してみると、元々76.2mm戦車砲用に設計された砲塔であるため、やはり85mm戦車砲D-5Tはオーバーサイズ気味で重量バランスが前に偏ってしまった。
このため、重量バランスを取るために砲塔後部のバスルを拡大する改設計が行われ、何とか85mm戦車砲D-5Tを搭載することができた。

この新型砲塔をT-34中戦車の車体に搭載して、1943年9〜11月にかけてUTZで実地試験が行われたが、85mm戦車砲D-5Tは構造が複雑な上に、機構がオーバーサイズで砲塔内の操作性に難があり、試験の結果は芳しくなかった。
このため、同年10月に兵器工業人民委員部（NKV）は85mm戦車砲S-18を開発したTsAKBに対して、中戦車用に85mm戦車砲を新規開発することを命じた。

TsAKBではこの命令を受けてS-50、S-53、LB-1の3種類の新型85mm戦車砲を設計した。
これらはT-34中戦車に85mm戦車砲D-5Tを搭載する研究において開発された、T-43中戦車用砲塔を改設計した新型砲塔に装備することを前提に設計されたが、S-53については76.2mm戦車砲F-34を装備する従来のT-34中戦車の砲塔にも装備できるように設計されていた。

1943年12月25〜31日にかけて、ゴロホヴェツ砲兵射撃場においてこれら3種類の85mm戦車砲の比較試験が行われた。
S-50、LB-1は新型砲塔に装備され、S-53はT-34中戦車1943年型の六角型砲塔に装備された。
試験の結果S-53が総合的な性能が最も優れていると評価され、併せて従来のT-34中戦車の砲塔よりも、新型砲塔にS-53を装備するのが操砲性の面で好ましいという結論が出された。

この試験結果を受けて、1944年1月1日付で85mm戦車砲S-53を新型砲塔に搭載してT-34中戦車に装備することが決定され、続いて1月23日付で85mm戦車砲S-53装備のT-34中戦車をソ連軍の装備として制式採用することが公示された。
85mm戦車砲S-53は54.6口径長、後座長330mm、砲架を含めた重量は1,150kgと85mm戦車砲D-5Tよりかなり軽量であり、構造もよりシンプルであった。

当時ドイツ軍は56口径8.8cm戦車砲KwK36を装備し、100mmの前面装甲を誇るティーガーＩ重戦車に続いて、70口径7.5cm戦車砲KwK42を装備し、避弾経始に優れた80mmの前面装甲を持つパンター中戦車を東部戦線に実戦投入しており、ソ連軍戦車との戦闘において優位に立つようになっていた。
このため、85mm戦車砲装備のT-34中戦車は早急な戦力化が求められたが、第92工場で85mm戦車砲S-53の量産体制が整うにはしばらく時間が必要だった。

一方、第9工場設計局が開発した85mm戦車砲D-5TはIS重戦車の主砲に一旦採用されたものの、ドイツ軍の新型戦車に対して威力不足であることが明らかになったため、IS重戦車の主砲はさらに大口径の43口径122mm戦車砲D-25Tに換装されることになり、すでに生産された分が余剰在庫になっていた。
このため85mm戦車砲S-53の量産体制が整うまでの暫定措置として、T-43中戦車用砲塔を改設計した新型砲塔に、85mm戦車砲D-5Tを搭載したT-34中戦車を第112工場で生産することになった。

なお、85mm戦車砲を装備するT-34中戦車は後に「T-34-85中戦車」の制式呼称が与えられており、85mm戦車砲D-5Tを装備した初期型を「T-34-85中戦車1943年型」、85mm戦車砲S-53または改良型のZIS-S-53を装備したタイプを「T-34-85中戦車1944年型」と分類するのが一般的である。
第112工場では従来の76.2mm戦車砲F-34を装備するT-34中戦車の生産と並行して、T-34-85中戦車1943年型の生産を進め、1944年1〜3月にかけて1943年型を255両生産している。

同年4月からは、85mm戦車砲S-53を装備するT-34-85中戦車1944年型の生産に完全にシフトしている。
T-34-85中戦車1943年型は後の1944年型と搭載する主砲が異なるため、1944年型と砲塔各部のデザインが異なっていた。
車長用キューポラと装填手用ハッチ、特に砲塔内部機器との関係から、ヴェンチレイターが前寄りに配置されていた。

また主砲基部のデザインも、1944年型とは異なっていた。
1943年型の主砲基部は短い円盤形の砲身スリーブを備えており、SU-85駆逐戦車の主砲基部と形状が似ていた。
これは前述のように、両者が同じ85mm戦車砲D-5を搭載していたためである。
視察装置については、前部左側の砲手用に角型のPT-4-7ペリスコープが装備されていた。

第92工場における85mm戦車砲S-53の生産は1944年3月1日から開始され、UTZでは早くも3月15日からT-34-85中戦車1944年型の生産を開始している。
T-34-85中戦車1944年型の砲塔は1943年型の砲塔に準拠した形状であったが、搭載する主砲が異なるため新規に設計し直されていた。

前述のように防盾部は1943年型では、SU-85駆逐戦車のものと良く似た主砲基部を円形に取り巻くような独特の砲身スリーブを持っていたが、1944年型では主砲の駐退機構がコンパクト化されたため、砲身スリーブは円筒形のすっきりした形状に洗練された。
また主砲の俯仰角も1943年型より増大し、−5〜＋25度となった。

また、1943年型では車体側にあった無線送受信機が1944年型では車長席の左横に移設され、砲塔左側面前部の外側に無線機配置部の膨らみが見られるようになった。
これに伴い車長用キューポラの左前部にアンテナが設置され、砲塔上面後部のヴェンチレイターは排気能力を向上させるため、2基が端を重ね合うように設置された。

面白いのは、85mm戦車砲S-53を装備する1944年型として完成するはずだったものの、砲が間に合わなかったために85mm戦車砲D-5Tを搭載して完成したT-34-85中戦車が存在したことである。
その場合は、砲塔自体はS-53を装備する1944年型の特徴を備えていたものの、主砲基部はD-5T用の短い円盤形の砲身スリーブを備えていた。

T-34-85中戦車1943年型と1944年型の初期生産車では、砲塔吊り上げ用のフックはU字型のものが取り付けられていたが、1944年春以降の生産車では三角形の小片を溶接した吊り上げ用フックに変更されている。
また同じT-34-85中戦車1944年型でも、第112工場製のものとUTZ製のものでは砲塔部に微妙な違いが見られた。

砲塔の形状自体は両工場とも基本的に同じであったが、鋳造のパーティングラインが微妙に異なっていたので、それを確認すれば生産工場を特定することができる。
第112工場製の砲塔は、後ろから前までほぼ水平なパーティングラインになっており、最前部だけが前面のカーブに合うように持ち上がっていた。
そして前面は、パーティングラインがほぼ中心を通っていた。

これに対してUTZ製の砲塔は、後ろから前までほぼ水平なパーティングラインのまま前面まで繋がっていた。
そしてこのラインと別に、砲塔の最前部だけがもう一段四角く囲ったようなラインがあり、これは前面はほぼ中心を通っていた。
1944年6月からは、第174オムスク・レーニン工場（OLZ）でもT-34-85中戦車1944年型の生産が開始された。

OLZ製のT-34-85中戦車の砲塔も、鋳造のパーティングラインが第112工場やUTZのものとは微妙に異なっていたので、それを確認すれば生産工場を特定することが可能である。
OLZ製の砲塔のパーティングラインは後ろから前までほぼ水平に続くが、前面までは繋がらず最前部だけがもう少し高い位置まで四角く囲ったようなラインになっていた。

またT-34-85中戦車はT-34中戦車と同じく、生産工場や生産時期によって転輪の形状にバリエーションが見られた。
T-34-85中戦車の転輪はゴム縁付きプレス製のディッシュ型転輪が基本であったが、放射状に6本のリブが走った、いわゆる「蜘蛛の巣型」と呼ばれるゴム縁付き鋳造製転輪がUTZ製の生産車を中心に用いられた。

またOLZ製のT-34-85中戦車はディッシュ型転輪でもゴム縁に特徴があり、他工場製の車両のようにゴム縁の側面に冷却用の小穴が設けられていなかった。
T-34-85中戦車の生産は1944年夏頃から軌道に乗り、各工場で大量生産が続けられた。
この生産の過程で、本車は様々な変化が生じている。

まず第112工場製のT-34-85中戦車であるが、1944年夏頃に作られた異形にいわゆる「8分割砲塔」と呼ばれるタイプが生産されている。
これは砲塔側面および後面に、独特の十字型のパーティングラインが浮き出ているのが特徴である。
ちなみにこの砲塔そのものは第75工場で作られたもので、OLZ製の車両とする説もある。
一方UTZ製のT-34-85中戦車も、1944年夏に大きな変化が起こった。

それは砲塔内部に搭載された電動砲塔旋回装置の関係で、砲塔左側面中央部前寄りに四角い膨らみが設けられるようになったのである。
また、T-34-85中戦車1943年型と1944年型の初期生産車はT-34中戦車と同じく、前部フェンダーは丸みを帯びたタイプが用いられていたが、1944年秋頃の生産車から角張ったタイプの前部フェンダーが用いられるようになり、車体前面に補助装甲を兼ねた予備履帯が5枚装着されるようになった。

また同時期から、砲塔後部に装具を取り付けるための6個のフックが追加され、車体後部には煙幕展張装置が装備されるようになった。
一方、TsAKBでは85mm戦車砲S-53のさらなる改良が進められ、1944年秋までに防盾内に収められた駐退機構がさらにスリム化されて、主砲基部の砲身スリーブの両側面にあった膨らみが無くなったため、外見が一層シンプルになった。

この改良型戦車砲は、第92工場の顕彰呼称である「スターリン記念工場」（Zavod imeni Stalina）の頭文字”ZIS”を追加して「85mm戦車砲ZIS-S-53」と呼称され、1944年10月28日にソ連軍に制式採用された。
また副武装の7.62mmデグチャレフ空冷機関銃についても、1920年代から使用されてきた従来のDTに代えて、構造が簡素化された改良型のDTMが装備されるようになった。
外見上の違いは、DTにあった銃身の放熱リブがDTMでは無くなったことぐらいである。

T-34-85中戦車は独ソ戦末期の1945年に入っても生産が続けられ、同年中に幾つかの改良が施された。
まず1945年初め頃から採り入れられたのが車長用キューポラの改良で、装甲の厚さを増してハッチを1枚開き式に変更したタイプが装備されるようになった。
もう1つは換気用のヴェンチレイターの改良で、従来は砲塔後部に2基のヴェンチレイターが左右に並べられていたのが、砲塔の前後に1基ずつ配置するように変更された。

これも1945年初めの生産車から採り入れられたといわれるが、全てのT-34-85中戦車に適用されたわけではないようである。
T-34-85中戦車は1945年5月9日のドイツ降伏までに18,480両が生産され、戦後の1946年までにその総生産数は25,899両に達した。

そして、より強力な56口径100mm戦車砲D-10Tを装備する後継のT-54中戦車が戦力化されるまで、T-34-85中戦車はソ連軍機甲部隊の主力戦車の座を担ったのである。
またT-34-85中戦車は旧ワルシャワ条約機構加盟国を始め第3世界諸国へも広く供与され、朝鮮戦争、中東戦争等で活躍し、最近ではユーゴスラヴィア内戦でもその勇姿を見せている。

T-34-85中戦車の生産数
	1944年	1945年	1946年	合　計
第183ウラル戦車工場	6,585	7,356	493	14,434
第112クラースノエ・ソルモヴォ工場	3,062	3,255	1,154	7,471
第174オムスク・レーニン工場	1,000	1,940	1,054	3,994
合　　　　計	10,647	12,551	2,701	25,899