Моторное производство автозавода ЗИС, эвакуированное из Москвы на Урал, кроме основной продукции – двигателя ЗИС-5 (73 л.с. при 2400 об/мин), изготавливало его модификацию ЗИС-16 (85 л.с. при 2800 об/мин). Но для установки в боевые машины требовалось одновременно увеличить его мощность и повысить надежность (увеличить ресурс). Уже в ноябре 1943 г. появились такие опытные образцы.
Путем некоторого изменения конструкции и технологии производства был создан двигатель ЗИС-МФ («миасский форсированный») мощностью 96 л.с. при 2800 об/мин. Однако поставить его на серийное производство в 1944 г. не удалось. К тому же было принято решение о прекращении выпуска гусеничных артиллерийских тягачей в Ярославле. Последними ярославскими тягачами стали Я-12, оснащенные дизелями GMC. Их выпуск прекратился в декабре 1946 г.
В компоновке ярославских тягачей было сохранено традиционное для автомобильного производства расположение узлов и агрегатов на раме. Двигатель устанавливался впереди. При этом для улучшения обзорности с места механика-водителя силовой агрегат был смещен вправо относительно продольной оси машины. Рама – клепано-сварной конструкции, с коробчатыми поперечными балками, в которые были встроены элементы конструкции подвески, включая торсионы и балансиры опорных катков. За двигателем со сцеплением (главным фрикционом) и коробкой передач автомобильного типа на раме размещалась трехместная деревянно-металлическая кабина. За ней располагалась грузовая платформа с откидными, продольно расположенными сиденьями вдоль бортов, рассчитанными на четырех человек каждое. Посредине заднего борта имелся двустворчатый дверной проем. Главная передача с бортовыми фрикционами, редукторами и ведущими колесами находилась в задней части рамы. Соединялись коробка передач и главная передача посредством длинного карданного вала. Опорные катки были литые, со спицами.
В конце 1944 г. было принято решение о постепенном освоении производства артиллерийских тягачей на заводе №40. К этому времени открылись перспективы установки в тягач отечественного двигателя. Одновременно с освоением выпуска принятого за основу тягача М-13А с двигателем ЗИС-МФ (доработанного Я-13Ф) осуществили доработку ярославского варианта с учетом специфики производственных возможностей Мытищинского завода. Изменениям подверглись конструкция рамы, узлы ходовой части (литые катки заменили на штампованные и др.), была расширена грузовая платформа и т.д. Серийный выпуск тягача М-13А начался в 1946 г.
В 1945 г. совершенствование конструкции этого тягача продолжилось в ОКБ-40 под руководством Н.А. Астрова. При этом преследовалась цель максимально использовать хорошо отработанные узлы и агрегаты самоходной установки СУ-76М, снимаемой с производства. Доработки коснулись моторных систем (воздухоочистителей, топливных фильтров) и тягово-сцепного устройства. Более удобной стала трехместная кабина, появились современная светотехника и необходимый комплект контрольных приборов. Были улучшены агрегаты трансмиссии (главная передача, тормоза, бортовые редукторы, соединительные валы и муфты) и многое другое. В это время Ярославский автозавод осваивал выпуск отечественного аналога дизеля GMC-4-71 – дизеля ЯАЗ-204, переведенного с размеров и резьбы, измеряемых в дюймах, на метрическую систему мер.
Усовершенствованный тягач получил обозначение М-2 – «мытищинский второй». По параметрам он во многом повторял М-13А; в основном улучшилось качество изготовления и повысился ресурс машины.
Первые опытные образцы тягача, оснащенные двигателем GMC, собрали в середине 1947 г. В дальнейшем штатным двигателем этих машин стал ЯАЗ-204. Серийное производство М-2 продолжалось до 1955 г.
Снаряженная масса тягача М-2 без груза составляла 7,4 т, грузоподъемность платформы -2 т, масса буксируемого прицепа – 6 т. Мест в кабине – 3. Мощность двигателя – 110 л.с. Максимальная скорость – 35 км/ч.
В 1944 г. Николай Александрович Астров вернулся к идее создания мобильного тягача, способного буксировать прежде всего противотанковые артиллерийские системы, с обеспечением защиты экипажа и орудийного расчета от пуль и осколков. Опыт применения тягача Т-20 «Комсомолец» подтверждал актуальность выпуска такой машины в период разработки и освоения производства новых противотанковых систем повышенного могущества.
Согласно постановлению Совета Министров СССР от 21 июня 1947 г., в ОКБ-40 под руководством Н.А. Астрова начались проектные работы по созданию полубронированного легкого артиллерийского тягача АТ-П («Объект 561»).