二战德国的装甲力量一直是盟军地面部队最强大的对手，而且德国喜欢给中后期设计的装甲武器冠以食肉猛兽的称号，因此德军装甲部队又被称为希特勒的“动物园”。为了对付这些“凶猛野兽”，盟军展开了一系列的研究，希望在火力上能够有效地应对，SU-100坦克歼击车就是这样一款装备。
1943年时，苏军已经感觉到T-34安装的7.62毫米坦克炮在对付德国坦克时很乏力了，于是展开了85毫米高射炮改装坦克炮的研发，这项成果就是当年晚些时候出现的T-34-85中型坦克。虽然苏军信心满满，但是库尔斯克大会战的惨胜让装甲部队惊出一身冷汗，尤其是“象”式坦克歼击车，经过对缴获的残骸进行测试，发现85毫米坦克炮无法对它产生威胁，苏军迫切需要更强威力的坦克炮。
幸好此时火炮大师格拉宾已经展开了100毫米坦克炮的研究，而安装了85毫米坦克炮的SU-85坦克歼击车在战场上也被证明是一款很出色的装备，它唯一需要的就是提升一下火力。
苏联在T-34坦克底盘上进行了许多测试，包括安装122毫米榴弹炮制成SU-122等，因为无法有效对付“虎”式、黑豹等坦克，因此并没有大量普及开来。对于从100毫米舰炮改进而来的D-10S坦克炮，苏军表现出很高的兴趣，因为这种火炮的穿甲能力让人很满意。
严格来说SU-100就是从SU-85升级而来，主要的改进首先就是提升了火力，用D-10S型100毫米火炮取代85毫米炮。因为D-10S火炮尺寸更大，而且定装弹药长度约1米，因此炮弹携带量有所降低，只有35发。这种火炮炮管53.5倍径，在发射穿甲弹的时候可以在1000米的距离上击穿30°倾斜角的160毫米均质钢装甲，在发射RB-412B型穿甲弹时，1500米距离上依然有100毫米垂直钢装甲的穿透能力。理论上最大射速6发每分钟，实际战斗射速大约在4发每分钟。
装甲防护是另一项升级，因为SU-85正面45毫米的倾斜装甲已经无法抵御德军坦克的攻击，因此装甲厚度增加到了75毫米，倾斜角度50°，等效装甲117毫米。因为火炮沉重，加上装甲重量增加，对负重轮前部造成了更大的负担，第一对负重轮的弹簧得到加强，直径增加到了30毫米，其他部位装甲防护则和SU-85相同。
机动性上没有太大变化，最大时速48前面每小时，最大航程310千米。
SU-100在1944年9月开始量产，到12月开始装备自行火炮团，SU-100以小组的单位进行装备，每组有5辆，其中一辆是指挥车，每个歼击团装备4组。
该车首次参战是在1945年1月，在匈牙利地区作战，火炮巨大的威力赢得官兵的信任，在3月的巴拉顿湖的反击战中，苏军首次大规模使用SU-100，据说此战苏军用一个月的时间建立了比库尔斯克会战中更强的防御体系，总共1100辆各种装甲车辆被布置在战场上，其中重要地带的火炮甚至一公里达到了22门。
虽然德军也集中了数量不少的坦克，包括“虎”式、黑豹等重甲坦克，在最密集的攻击地段一公里的坦克数量达到了60辆，但是这些“虎”、“豹”一进入苏军阵地后，就遭到SU-100的远程火力打击，强大的德军装甲部队甚至被苏军的反坦克火力击散，后续的德军装甲部队都溃逃了。
SU-100和当时盟军的其他反坦克装备的区别在于，它的装备数量和使用的规模更多更大，不像美军的M36“杰克逊”经常在需要它的时候不在场，SU-100继承了T-34优异的机动性和可靠性，可以直接跟随装甲部队冲锋陷阵、长途跋涉。唯一的缺点就是装甲防护能力，SU-100的正面装甲无法抵御“虎”式、黑豹的攻击，更不要提装备长88炮的“虎王”重型坦克，好在“虎王”的数量并不多，可靠性也很差，SU-100完全可以“群起而攻之”。
战后SU-100还在苏军中服役了很长的时间，到1957年才全部封存备用，而在其他国家则继续装备，至今仍然在越南服役，也是一款高龄装备了。
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