В 1939 году на заводе им. Калинина началось проектирование легкого 25-мм автомата для полковой ПВО. Первоначально он получил заводской индекс ЗИК-25, а затем 72-К. Главным конструктором был М. Н. Логинов, руководителем проекта Л. А. Локтев.

Опытный образец 72-К (ЗИК-25) был изготовлен заводом № 8 осенью 1939 года, а 11 октября 1939 года были начаты его заводские испытания. Опытный образец был принят военпредом 31.12.1939 г., а 25.03.1940 г. отправлен на НИЗАП.

Полигонные испытания 72-К были проведены на НИЗАПе с 15 апреля по 25 мая 1940 года в объеме 2992 выстрелов и 1500 км пробега. По результатам испытаний оценка комиссии автомата 72-К:

«В основном автомат 72-К не отличается от 61-К. 72-К, будучи близок к системам с длинным ходом ствола, целиком отнесен к этому типу быть не может. Он стоит несколько особняком, очевидно образуя новый тип систем с отдачей ствола:
1. Затвор не имеет поступательного движения относительно ствола.
2. Ствол вместе с затвором откатывается на длину меньшую, чем длина патрона.
3. Досылка производится специальным механическим досылателем, не связанным с патроном.
В результате патрон на всем пути движения в патроннике движется принудительно, то есть под давлением досылателя, а часть пути — по инерции».

Среди недостатков комиссией отмечена большая вибрация системы, что затрудняло работу наводчика, а также систематический отрыв трассера от снаряда. В ходе испытаний не удалось определить кучность стрельбы из-за плохого качества снарядов (черт. 2-952) и срочно было рекомендовано разработать новый снаряд. Живучесть ствола 72-К определена опытным путем в 1200–1300 выстрелов при падении начальной скорости на 9-10%.

В 1940 году 72-К была официально принята на вооружение под названием «25-мм зенитная автоматическая пушка обр. 1940 г.». Тем не менее, в 1940 году не удалось выпустить даже опытный образец 72-К. Так, 8 июля 1940 года Наркомат вооружений уведомил АУ, что из-за загруженности завод № 8 не может принять заказ на изготовление опытной партии (4 шт.) 25-мм автоматов на 1940 г.

Для 25-мм пушки 72-К в НИИ-24 в 1939–1940 годах разрабатывался осколочно-трассирующий снаряд. В 1941–1942 годах создаются бронебойно-трассирующий сплошной снаряд и осколочно-зажигательно-трассирующий снаряд с самоликвидацией через 10 секунд после выстрела.

Фактически производство 72-К было начато в 1941 году, причем часть орудий, за неимением повозок, устанавливалась в кузовах грузовых автомобилей.

Техническое описание
Пушка состоит из автомата, автоматического зенитного прицела, станка с механизмами наводки, уравновешивающим механизмом, щитовым прикрытием и повозки.

Пушка имела ствол-моноблок с навинтным казенником. На дульную часть ствола навинчен пламегаситель. Дульного тормоза нет. Затвор вертикальный клиновой. Автоматика пушки основана на принципе использования энергии отдачи ствола при коротком откате. Движение затвора при открывании и закрывании происходит в плоскости, перпендикулярной к оси ствола. Для открывания затвора вручную при первом заряжании или перезаряжании имеется ручка, расположенная на люльке. Питание магазинное, в обойме 7 патронов. Устройство спускового механизма автомата позволяет вести автоматический и одиночный огонь.

Механизмы автоматического заряжания состоят из магазина и лотка с досылателем. Пока в магазине имеются патроны, механизмы обеспечивают непрерывную автоматическую подачу патронов на лоток досылателя и досылку их в патронник ствола. Магазин имеет механизм взаимной замкнутости, при помощи которого стрельба автоматически прекращается в тех случаях, когда заряжающий не успевает вложить в магазин очередную обойму с патронами, и возобновляется при вкладывании обоймы с патронами без всякого перезаряжания.

Накатник пружинный, надет на цилиндрическую часть ствола. Люлька представляет собой прямоугольный короб, сваренный из листовой стали. Снизу к горловине люльки крепится гидравлический тормоз отката. Подъемный механизм имеет один зубчатый сектор, прикрепленный к люльке. Поворотный механизм имеет шестерню, катающуюся по зубчатому венцу. Приводы подъемного и поворотного механизмов только ручные. Уравновешивающий механизм пружинный, качающийся, расположен между щек станка.

Ствол пушки снабжен легко сменяемой трубой, замена которой производится в случае сильного нагрева при непрерывной стрельбе, а также в случае ее повреждения. Для предохранения наводчиков от ослепления при выстреле и для смягчения резкости звука выстрела на ствол установлен пламегаситель.

Управление огнем из пушки осуществляется с помощью автоматического зенитного прицела. Прицел обеспечивал решение задач встречи снаряда с целью, то есть выработку упрежденных координат цели по входным данным: наклонной дальности, скорости, курсу и углу пикирования или кабрирования цели.

Повозка четырехколесная, с пружинным подрессориванием. Колеса автомобильного типа со спицами. С 1943 года пушки 72-К изготавливались со щитами.

Стрельба из пушки может вестись непрерывным (автоматическим) или одиночным огнем. При этом обеспечивается скорострельность до 240 выстрелов в минуту.

Для стрельбы из 25-мм автоматической зенитной пушки обр. 1940 года применялись унитарные патроны с осколочно-зажигательными трассирующими гранатами или бронебойно-трассирующими снарядами.

Бронебойно-трассирующий снаряд предназначался для стрельбы по легким танкам и бронемашинам.

На малой и средней дальности снаряд пробивал броню всех легких танков и бронемашин противника.

С учетом опыта использования пушки для стрельбы по наземным целям начиная с 1943 года пушка выпускалась с щитовым прикрытием, предохранявшим расчет и материальную часть пушки от поражения пулями и осколками снарядов.

Для транспортирования пушки использовалась четырехколесная повозка с независимым подрессориванием для каждого колеса. Колеса автомобильного типа с шинами, наполненными губчатой резиной.

Для того, чтобы перевести пушку из походного положения в боевое, натренированному орудийному расчету требовалось 40-45 секунд.

Конструкция повозки позволяла транспортировать пушку по асфальтовому шоссе со скоростью до 60 км/ч, а по булыжной мостовой и грунтовым дорогам — со скоростью от 15 до 45 км/ч. Особенно высокой мобильностью обладали пушки, установленные на грузовых автомашинах ГАЗ-АА.

Некоторое количество пушек использовалось в виде стационарных зенитных установок. Они устанавливались на так называемых «столиках».

Общее количество 25-мм зенитных пушек обр. 1940 года, поставленных промышленностью Красной Армии в годы войны, составляет 4560 единиц.