С началом Великой Отечественной войны перед руководством РККА встала задача оснащения армии самоходными зенитными и противотанковыми орудиями. В предвоенные годы в СССР разными конструкторскими бюро проводились работы по созданию самоходной артиллерии. Ряд работ дошли до мелкосерийного производства, но полностью боеспособной установки так и не создали.

Именно такое положение вещей и заставило народного комиссара вооружений Ванникова подписать 1 июля 1941 года приказ, согласно которому, заводу №4 поручалось разработать и изготовить 37-мм зенитную пушку на самоходном шасси, заводу №8 — разработать и изготовить 85-мм зенитную пушку на самоходном шасси, а заводу №92 в г. Горьком (Нижний Новгород) — разработать и изготовить 57-мм противотанковую пушку на самоходном шасси.

Приказом также предусматривалось широкое применение в самоходках освоенных промышленностью и принятые на вооружение РККА машины, тягачи, трактора. Проекты самоходок должны были быть представлены на рассмотрение не позднее 15 июля 1941 года.

Для выполнения поставленной задачи, на заводе №92 была создана специальная группа разработчиков. Руководителем проекта был назначен П.Ф. Муравьев. В чрезвычайно короткие сроки самоходка была не просто разработана, но и изготовлена в металле. Причем группа разработчиков предложила не один, а два проекта самоходки. В конце июля из цехов завода №92 вышли две самоходки — ЗИС-30 и ЗИС-31. ЗИС-30 представляла собой легкую противотанковую САУ открытого типа. Базой являлся артиллерийский тягач Т-20 «Комсомолец», в кормовой части корпуса которого была установлена вращающаяся часть 57-мм пушки ЗИС-2 со штатным щитом. Для большей устойчивости при стрельбе машина оборудовалась откидными сошниками. На крыше кабины устанавливался кронштейн крепления пушки по-походному. В остальном базовая машина Т-20 осталась без изменений.

ЗИС -31 представляла собой ту же пушку, но установленную на забронированном трехосном грузовике ГАЗ-ААА.

В июле-августе были произведены испытания обоих вариантов, в ходе которых выяснилось, что ЗИС-31 обладает при стрельбе большей кучностью, чем ЗИС-30 в силу того, что установка на грузовике получилось более устойчивой при стрельбе, чем ЗИС-30. Однако ЗИС-30, будучи установкой с гусеничным движителем, обладала более высокой проходимостью, чем ее колесный конкурент. Именно это обстоятельство и сыграло решающую роль в принятии на вооружение РККА самоходки ЗИС-30. Приказом Ванникова завод №92 должен был начать серийный выпуск ЗИС-30 с 1 сентября 1941 года.

Однако в связи с тем, что единственным производителем Т-20 был Московский завод №37, который с августа прекратил выпуск тягачей и переключился на выпуск танков, «Комсомольцы» пришлось собирать по воинским частям, и кроме установки орудия еще и ремонтировать машины, зачастую доставленные на завод с передовой. В результате производство ЗИС-30 началось только с 21 сентября и продолжалось до 15 октября 1941 года. За этот период завод изготовил 101 машину с пушкой ЗИС-2 (включая и опытную машину) и одну установку с 45-мм пушкой. Дальнейшее производство установок было остановлено в связи с отсутствием «Комсомольцев».

САУ ЗИС-30 начали поступать в войска в конце сентября 1941 года. Ими были укомплектованы противотанковые батареи 20 танковых бригад Западного и Юго-Западного фронтов. В первых же боях ЗИС-30 (это название самоходки почти было неизвестно в войсках; обычно в документах ее именовали так же, как и орудие ЗИС-2: «57-мм пушка ПТО») хорошо себя зарекомендовали. Это было в первую очередь связано с тем, что в 1941 году 57-мм пушка ЗИС-2 пробивала броню всех типов бронетехники Вермахта. А подвижность установки давала возможность без проблем менять огневую позицию. С другой стороны, в ходе интенсивного применения у самоходки выявился целый ряд недостатков, таких, как плохая устойчивость, перегруженность ходовой части, малый запас хода, малый боекомплект.

К лету 1942 года в войсках практически не осталось САУ ЗИС-30. Часть машин была потеряна в боях, а остальные вышли из строя по техническим причинам.