Разработка комплекса "Тунгуска" была поручена Конструкторскому бюро приборостроения (КБП) МОП (главный конструктор А.Г. Шипунов) в кооперации с другими организациями оборонных отраслей промышленности Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 8 июня 1970 г. и первоначально предусматривала создание новой пушечной зенитной самоходной установки (ЗСУ) на смену известной "Шилке" (ЗСУ-23-4).
Несмотря на успешное применение "Шилки" в войнах на Ближнем Востоке, в ходе этих боевых действий выявились и ее недостатки - малая досягаемость по целям (не более 2 км по дальности), неудовлетворительное могущество снарядов, а также пропуски воздушных целей необстрелянными из-за невозможности своевременного обнаружения.
Была проработана целесообразность увеличения калибра автоматических зенитных пушек. Проведенные экспериментальные исследования показали, что переход от снаряда калибра 23 мм на снаряд калибра 30 мм с двух-трехкратным увеличением массы взрывчатого вещества позволяет в 2-3 раза уменьшить необходимое число попаданий для поражения самолета. Сравнительные расчеты боевой эффективности ЗСУ-23-4 и гипотетической ЗСУ-30-4 при стрельбе по истребителю МиГ-17, летящему со скоростью 300 м/с, показали, что при одинаковой массе расходуемого боекомплекта вероятность поражения возрастает примерно в полтора раза, досягаемость по высоте - с 2000 до 4000 м. С увеличением калибра пушек увеличивается и эффективность стрельбы по наземным целям, расширяются возможности использования в ЗСУ снарядов кумулятивного действия для поражения легкобронированных целей типа боевых машин пехоты и др.
Переход с калибра автоматических зенитных пушек 23 мм на 30 мм практически не сказывался на обеспечиваемом темпе стрельбы, но при дальнейшем увеличении калибра обеспечить высокую скорострельность было технически невозможно.
ЗСУ "Шилка" обладала очень ограниченными поисковыми возможностями, обеспечиваемыми ее РЛС сопровождения целей в секторе 15...40° по азимуту с одновременным изменением угла места в пределах 7° от установленного направления оси антенны.
Высокая эффективность стрельбы ЗСУ-23-4 достигалась лишь при получении предварительного целеуказания от батарейного командирского пункта ПУ-12 (ПУ-12М), который, в свою очередь, использовал данные, поступающие от пункта управления начальника ПВО дивизии, имевшего РЛС кругового обзора типа П-15 (П-19). Только после этого РЛС ЗСУ-23-4 успешно производила поиск целей. При отсутствии целеуказаний РЛС ЗСУ могла осуществлять автономный круговой поиск, но эффективность обнаружения воздушных целей при этом оказывалась менее 20%.
В 3 НИИ МО было определено, что для обеспечения боевой автономной работы перспективной ЗСУ и высокой эффективности стрельбы в ее составе должна быть собственная РЛС кругового обзора с дальностью действия 16-18 км (при среднеквадратической ошибке измерения дальности не более 30 м), а сектор обзора этой РЛС в вертикальной плоскости должен быть не менее 20°.
Однако, на разработку такой станции, являющейся новым дополнительным элементом для ЗСУ, КБП МОП согласилось только после тщательного рассмотрения материалов специальных исследований, проведенных в 3 НИИ МО. С целью расширения зоны обстрела целей до рубежа применения ими бортового оружия и повышения боевого могущества ЗСУ "Тунгуска" по инициативе КБП МОП и 3 НИИ МО было признано целесообразным дополнительно поставить на ЗСУ ракетное вооружение с системой оптического визирования и радиотелеуправления ЗУР, обеспечивающей поражение целей на высотах до 3500 м и на дальностях до 8 км.
Однако, целесообразность разработки зенитного пушечно-ракетного комплекса вызвала большие сомнения в аппарате министра обороны СССР А.А. Гречко. Основанием для таких сомнений и даже прекращения финансирования дальнейшей разработки ЗСУ "Тунгуска" (в период 1975-1977 гг.) было то, что принятый на вооружение в 1975 г. ЗРК "Оса-АК" имел близкую по размерам зону поражения самолетов по дальности (до 10 км) и большие, чем у ЗСУ "Тунгуска", размеры зоны поражения самолетов по высоте (0,025-5 км), а также примерно одинаковые характеристики эффективности поражения самолетов.
Но при этом не учитывалась специфика вооружения полкового звена ПВО, для которого предназначалась ЗСУ, а также то, что при борьбе с вертолетами ЗРК "Оса-АК" существенно уступал ЗСУ "Тунгуска", так как имел значительно большее работное время - более 30 с против 8-10 с у ЗСУ "Тунгуска". Малое время реакции ЗСУ "Тунгуска" обеспечивало успешную борьбу с кратковременно появляющимися ("подскакивающими") или с внезапно вылетающими из-за складок местности вертолетами и другими низколетящими целями, чего не мог обеспечить ЗРК "Оса-АК".
