В конце 50-х гг. после принятия на вооружение Советской Армии высокоточных зенитных ракет, зарубежным авиационным специалистам срочно пришлось разрабатывать новую тактику: пилотам было предложено летать на предельно малой высоте, чтобы избежать обнаружения новыми средствами ПВО. В этот период штатной системой противовоздушной обороны войск являлась ЗСУ-57-2, но она не могла справиться с новой задачей, поэтому понадобилось срочно разработать более современную зенитную самоходную установку. Такая машина появилась в 1964 г. Это была ЗСУ-23-4 Шилка. Сварной корпус гусеничной машины ТМ-575 разделен на три отделения: управления в носовой части, боевое посередине и силовое в кормовой части. Между ними имелись перегородки, которыми служили передняя и задняя опоры башни. Башня представляет собой сварную конструкцию с диаметром погона 1 840 мм. Передними лобовыми листами она закреплена на станине, на левую и правую стенки которой крепятся верхняя и нижняя люльки пушки. Когда качающейся части пушки придан угол возвышения, амбразура станины частично прикрывается подвижным щитком, ролик которого скользит по направляющей нижней люльки. На правом бортовом листе имеются три люка: один, с крышкой на болтах, служит для монтажа оборудования башни, два других закрыты козырьком и являются воздухопритоками вентиляции агрегатов и нагнетателя системы ПАЗ. По левому борту башни снаружи приварен кожух, предназначенный для отвода пара из системы охлаждения стволов пушки. В кормовом листе башни предусмотрены два люка, предназначенные для обслуживания аппаратуры.

В башне установлена 23-мм счетверенная пушка АЗП-23 Амур. Ей вместе с башней присвоен индекс 2А10, автоматам пушки - 2А7, а силовым приводам - 2Э2. Действие автоматики пушки основано на отводе пороховых газов через боковое отверстие в стенке ствола. Ствол состоит из трубы, кожухов системы охлаждения, газовой камеры и пламегасителя. Затвор клиновой, с опусканием клина вниз. Длина автомата с пламегасителем 2 610 мм, длина ствола с пламегасителем 2 050 мм (без пламегасителя - 1 880 мм). Длина нарезной части 1 730 мм. Вес одного автомата 85 кг, вес всей артиллерийской части 4 964 кг. Подача патронов боковая, досылание прямое, непосредственно из звена с перекосом патрона. Правые автоматы имеют правую подачу ленты, левые - левую. Подача ленты в приемные окна автоматов производится из патронного короба. Для этого используется энергия пороховых газов, приводящих в действие механизм подачи через затворную раму, и частично энергия отдачи автоматов. Пушка комплектуется двумя коробками по 1 000 патронов (из которых на верхний автомат приходится 480, а на нижний - 520 патронов) и пневматической системой перезарядки для взведения подвижных частей автоматов при подготовке к стрельбе и перезарядке при осечках. На каждой люльке смонтированы два автомата. Две люльки (верхняя и нижняя) укреплены на станине одна над другой на расстоянии 320 мм друг от друга в горизонтальном положении, нижняя выдвинута по отношению к верхней вперед на 320 мм. Параллельность стволов обеспечивает параллелограммная тяга, соединяющая обе люльки.

В боекомплект пушки входят 23-мм снаряды БЗТ и ОФЗТ. Бронебойные снаряды БЗТ весом 190 г не имеют взрывателя и взрывчатого вещества, а содержат лишь зажигательное вещество для трассирования. Осколочные снаряды ОФЗТ весом 188,5 г имеют головной взрыватель МГ-25. Метательный заряд у обоих снарядов одинаковый - 77 г пороха марки 5/7 ЦФЛ. Вес патрона 450 г. Гильза стальная, однократного пользования. Баллистические данные обоих снарядов одинаковы - начальная скорость 980 м/с, табличный потолок 1 500 м, дальность табличная 2 000 м. Снаряды ОФЗТ снабжены самоликвидаторами с временем действия 5-11 с. Питание автоматов ленточное, на 50 патронов. В ленте чередуются четыре патрона ОФЗТ - один патрон БЗТ и т. д. Наведение и стабилизация пушки АЗП-23 производится силовыми приводами наведения 2Э2. В системе 2Э2 использовались УРС (муфта Дженни): для горизонтального наведения - УРС N 5, а для вертикального наведения - УРС N 2,5. Оба работают от общего электродвигателя ДСО-20 мощностью 6 кВт. В зависимости от внешних условий и состояния аппаратуры стрельба по зенитным целям ведется в четырех режимах.