Подъемный механизм гаубицы имеет один сектор, привод механизма ручной. Уравновешивающий механизм пневматический толкающего типа. Гаубица устанавливается в амбразуру башни при помощи закладных цапф.

Шасси разработано на базе пусковой установки ЗРК «Круг» (об. 123), новое шасси получило индекс «об.303». В САУ отделение управления и моторно-трансмиссионное отделение размещены в передней части корпуса, а боевое отделение - в кормовой части корпуса, а также в башне.

Корпус и башня сварные из катаных броневых листов, которые защищают от пули Б-32 с дистанции 300 мм. Имеется система герметизации обитаемых отделений и фильтровентиляционная установка.

Двигатель 12-цилиндровый четырехтактный дизель В-59. Трансмиссия механическая двухпоточная. Коробка передач находится в одном блоке с планетарным механизмом поворота. Подвеска индивидуальная, торсионная с гидравлическими амортизаторами телескопического типа. Гусеница с резинометаллическим шарниром, ширина трака 484 мм.

Боекомплект первоначально состоял из 40 выстрелов, находившихся в двух боеукладках (в башне и в корпусе).

Первые два опытных образца 2С3 были изготовлены в конце 1968 года. Заводские испытания их завершены 15 октября 1969 года.

Выявлена большая загазованность боевого отделения, особенно при стрельбе на малых зарядах. По этой же причине не были приняты и еще четыре образца 2С3, изготовленные летом 1969 года для полигонных испытаний.

В конце концов с грехом пополам с проблемой загазованности справились, и в 1971 году САУ 2СЗ «Акация» была принята на вооружение.

Серийное производство 2С3 было начато в 1970 году. Головное предприятие-изготовитель - УЗТМ. Первые три серийные САУ изготовлены в декабре 1970 года. В 1971 году - еще 9 САУ, из них 6 - в декабре. На 1973 год был дан план 70 САУ. Стоимость 2С3 на 1973 год составляла 305 тыс. руб.

В 1975 году вместо двух механизированных боеукладок была введена одна - барабанного типа на 12 выстрелов. Это позволило увеличить возимый боекомплект с 40 до 46 выстрелов. Модернизированная САУ получила индекс 2С3М, а гаубица - 2А33.

Схема САУ 2С3

Гаубица Д-22. установленная на САУ 2С3

В 1987 году индекс орудия изменился еще раз - 2С3М1. Цифра 1 означает оснащение САУ аппаратурой приема и отражения командной информации и новым прицелом.

САУ «Акация» авиатранспортабельна, причем самолет Ан-22 может перевозить сразу две установки.

В 1970 году для САУ «Акация» была начата разработка специального выстрела 3БВ3 с дальностью стрельбы 17,4 км.

Кроме того, «Акация» могла вести огонь корректируемыми 152-мм снарядами «Краснополь» (ОФ-38) и спецбоеприпасами.

Подробные баллистические данные других снарядов не приводятся, так как они близки к ОФ-540. Так, у снаряда ОФ25 начальная скорость - 655 м/с, а максимальная дальность - 17410 м. Несколько больше отличаются гаубичные снаряды. Так, у 0Ф-530 начальная скорость 670 м/с, а дальность 15920 м.

Для борьбы с танками в боекомплект 2СЗ входит кумулятивный снаряд БП-540. Стрельба им ведется специальным зарядом Ж6 весом 5,6 кг, начальная скорость снаряда 676 м/с, прицельная дальность 3000 м. По нормали снаряд пробивает броню толщиной 250 мм, под углом 60° -220 мм, под углом 30° - 120 мм. Бронепробиваемость кумулятивного снаряда от дальности стрельбы не зависит. Кроме того, САУ может стрелять и не входящим в штатный боекомплект снарядом Бр-540Б (тупоголовый с баллистическим наконечником) и снарядом Бр-540 (остроголовым). На дистанции 1000 м Бр-540Б пробивает по нормали 120-мм броню, а под углом 60° - 100-мм; соответственно Б-540 - 115-мм и 95-мм броню.