Работа над проектированием трактора началась на Сталинградском тракторном заводе (СТЗ) в     объединенном КБ под общим руководством В.Я. Слонимского летом 1933 г. В разработке трактора активное участие приняли конструкторы И.И. Дронг, Г.Ф. Матюков, Г.В. Соколов, А.В. Васильев, В.Э. Малаховский, Д.А. Чудаков и другие.  В начале 1935 г. опытная партия машин была представлена на государственные испытания. Выявленные в ходе испытаний недостатки были устранены к 1936 г. На подготовку трактора к серийному производству ушло почти два года. Первая серия в количестве 173 единиц  была произведена в 1937 г. В этом же году трактор был принят на вооружение РККА под названием СТЗ-5. Транспортный трактор применялся в войсках в качестве тягача артиллерийских систем артиллерии дивизионного звена. В начале войны на шасси СТЗ-5 монтировалась пусковая установка реактивной артиллерии под РС-132. Всего на СТЗ было произведено 9944 машин из них 6505 после начала войны.

Тактико-технические характеристики