Трактор разрабатывался во второй половине 30-х годов конструкторами НАТИ и Челябинского тракторного завода. Конструкция транспортного трактора по узлам и агрегатам в значительной степени унифицирована с трактором общего назначения С-65, однако компоновка его типична для артиллерийских тягачей.

 Конструкцию базовой машины — С-60 - изменили по опыту СТЗ-5: двигатель сместили вперед и заключили внутрь кабины, сзади, на освободившемся месте, установили кузов, под ним — лебедку от тягача «Коминтерн». По результатам испытаний усилили подвеску, мощность двигателя довели до 120 л.с. при 1200 об/мин, то есть подняли почти вдвое по сравнению с С-60, при этом скорость машины повысилась. Развиваемое трактором тяговое усилие до 6200 кгс позволяло использовать его для транспортировки артиллерийских орудий среднего и большого калибра, а также для буксировки поврежденной бронетанковой техники. Всего было изготовлено 1275 тракторов С-2.