В мае 1940 г., Грабин приступил к проектированию новой мощной 57-мм противотанковой пушки Ф-31. В основу проекта, получившего в начале 1941 г. индекс ЗИС-2 (это было связано с присвоением заводу № 92 имени Сталина), была положена конструктивно-технологическая схема 76-мм полковой пушки Ф-24 , что позволило сразу приступить к разработке технического проекта и рабочих чертежей. Схема полковой пушки Ф-24, прошедшей полигонные испытания и показавшей высокие качества, в значительной степени отвечала тактико-техническим требованиям к новой 57-мм противотанковой пушки. Кроме замены 76-мм трубы на 57-мм коренной переработки требовали лишь некоторые механизмы, в числе их накатники (у Ф-24 он расположен под стволом, а у ЗИС-2 его нужно было установить над стволом). Уменьшение угла вертикального наведения с 65° до 25° позволило применить в ЗИС-2 тормоз отката с постоянной длиной отката, что резко упрощало задачу. Полковая пушка имела откидные сошники, а ЗИС-2 — постоянные, с целью сокращения времени перехода из походного положения в боевое и обратно.

Для ЗИС-2 был принят бронебойный снаряд весом 3,14 кг, начальная скорость предполагалась 1000 м/с. Гильзу решили использовать от 76-мм дивизионной пушки с переобжатием дульца гильзы с калибра 76 мм на 57 мм. Гильза, таким образом, почти полностью унифицировалась.

В октябре 1940 г. на заводе № 92 был закончен опытный образец Ф-31, и Грабин приступил к его заводским испытаниям.

В мае 1941 г. орудие было принято на вооружение Красной Армии и поставлено на валовое производство одновременно на трех артиллерийских заводах. До конца 1941 г. была выпущена 371 пушка ЗИС-2, а затем их производство было прекращено "из-за избытка мощности при отсутствии соответствующих целей” – слабобронированные немецкие танки прошивались снарядами ЗИС-2 насквозь, что не причиняло подчас вреда экипажу.

В 1943 г. в связи с появлением на фронте немецких танков "Тигр” и "Пантера” с мощным противоснарядным бронированием производство 57-мм пушек было возобновлено, и они во все возрастающем количестве начали поступать на вооружение противотанковых артиллерийских взводов стрелковых батальонов и в отдельные истребительно-противотанковые части РГК. Всего в 1943-45 гг. было изготовлено 9645 57-мм противотанковых пушек. Принятая на вооружение пушка ЗИС-2 обр. 1943 г. была создана посредством наложения ствола пушки ЗИС-2 обр. 1941 г. с единым полуавтоматическим затвором на лафет находящейся в производстве 76-мм дивизионной пушки ЗИС-3. Такое решение позволило не только упростить и удешевить изготовление пушки ЗИС-2, но и ускорить ее освоение в производстве – Красная Армия вновь стала получать эти пушки через три недели после принятия соответствующего постановления Государственного Комитета Обороны.

57-мм противотанковая пушка обр. 1943 г. состоит из двух основных частей: ствола моноблочной конструкции с казенником и двумя обоймами и лафета, к которому относятся противооткатные устройства, люлька, верхний станок, механизмы наводки, уравновешивающий механизм, нижний станок, боевой ходе подрессориванием, щитовое прикрытие в прицельные приспособления. Пушка снабжена затвором с опускающимся вниз клином и с полуавтоматикой механического (копирного) типа. Лишь для первого заряжания нужно открыть затвор вручную с помощью рукоятки затвора, в дальнейшем его закрывание в открывание происходит автоматически. Такая конструкция затвора обеспечила высокую скорострельность пушки – до 25 выстрелов в минуту. Стрельба из пушки может вестись с наибольшим углом возвышения 25°, угол склонения составляет 5°, угол горизонтального обстрела 54°. Пушка имеет раздвижные трубчатые станины, колеса к ней применяются от грузовой автомашины ГАЗ-АА, но с измененной ступицей.

Подрессоривание состоит из двух винтовых пружин, помещенных в цилиндрах на концах боевой оси. Подрессоривание отключается автоматически при разведении станин. В качестве прицельных приспособлений используется прицел ПП1-2 с шарнирным приводом. Для борьбы с бронированными целями применялись следующие унитарные патроны: унитарный патрон с бронебойно-трассирующим тупоголовым снарядом с баллистическим наконечником БР-271; унитарный патрон с бронебойно-трассирующим остроголовым снарядом без баллистического наконечника БР-271К; унитарный патрон с бронебойно-трассирующим сплошным снарядом БР-271СП; унитарный патрон с подкалиберным бронебойно-трассирующим снарядом БР-271П. Для стрельбы по живой силе и огневым точкам противника, расположенным открыто, применялись снаряды с осколочной гранатой О-271У, которая при снятом колпачке взрывателя обеспечивает поражение осколками на 20 м по фронту и на З м в глубину. При неснятом колпачке взрывателя граната действует как фугасная.

Для поражения живой силы противника на дальности 100-200 м при самообороне батареи использовалась картечь Щ-271. При выстреле оболочка картечи разворачивается в канале ствола и 324 пули весом 10,8 г каждая вылетают вперед, имея угол разлета 10-18°. Поражаемый район с убойным действием пуль – по фронту до 40 м, в глубину до 200 м.

Благодаря наличию подрессоривания пушку можно перевозить с механической тягой со скоростями: до 50 км/ч – по шоссе, до 30 км/ч – по проселочным дорогам и до 10 км/ч – по бездорожью. Пушка перевозилась также и конной тягой – шестеркой лошадей.

Боеприпасы к пушке могут перевозиться как в кузове автомашины, так и в передке, унифицированном с передком 76-мм дивизионных и полковых пушек.

Осенью 1941 г. было изготовлено также около 100 пушек ЗИС-2 в самоходном варианте: качающаяся часть пушки со щитовым прикрытием была установлена на шасси гусеничного тягача "Комсомолец”. Эта импровизированная самоходная установка имела обозначение ЗИС-30.

Впервые в большом количестве 57-мм пушки ЗИС-2 обр. были использованы летом 1943 г. в боях на Курской дуге. Пушка использовалась до конца Второй Мировой войны и по праву считалась одним из лучших противотанковых орудий.

Тактико-технические характеристики 57-мм пушки ЗИС-2:
масса в боевом положении: 1250 кг;
калибр: 57 мм;
начальная скорость снярада: 760 м/с;
угол возвышения: от -5° до 25°;
угол горизонтального обстрела: 54°;
скорострельность: 25 выстр/мин;
дальность стрельбы: до 8400 м;
дальность прямого выстрела: до 1120 м;
бронепробиваемость:
по нормам на дальностях 500 и 1000 м: 106-96 мм.