ЭСУ-23-4 была вооружена установленной в башне счетверенной 23-мм артиллерийской системой ТКБ-507 конструкции Афанасьева- Макарова. Она имела углы наводки по вертикали от -3°50’ до +86". Боекомплект – 4 тыс. снарядов в четырех лентах (бронебойно-зажигательные трассирующие и осколочно-зажигательные). Скорость наводки по горизонтали составляла от 70 град./с до 2 град./с, по вертикали – 60 град./с (до 4 град./с при ручном приводе). Основной привод – электрогидравлический, следящий. Темп стрельбы одного орудия АЭП-23 достигал 900-1000 выстр./ мин, счетверенной установки (практический) – 3400 выстр./мин.
Корпус машины был сварен из броневых катаных листов и разделен на три отделения. Место механика-водителя находилось впереди слева. Перед ним в верхнем лобовом листе была выполнена рубка с люком и поднимающейся крышкой, предназначенная для наблюдения и посадки. В боковых стенках рубки и в крыше над водителем монтировались смотровые приборы. В бортах корпуса и в башне имелись люки для доступа к блокам радиотехнической аппаратуры (систем наведения и управления огнем), а также прорези для вентиляции и воздушного охлаждения аппаратуры. На крыше в корме башни была установлена антенна РЛС, внутри башни находились места экипажа и аппаратура. В корме размещалась автономная система электропитания переменным током с приводом генератора от ГТД мощностью 40 л.с., с дублированием от дизеля. Постоянный ток обеспечивался двумя выпрямителями.
В кормовом отделении поперек корпуса размещался силовой агрегат – 6-цилиндровый дизель В-6Р мощностью 280 л.с. с эжекционной системой охлаждения. После гитары с главным фрикционом вращение через карданный вал передавалось на 5-ступенчатую коробку передач и далее – на двухступенчатые ПМП. Бортовые редукторы – простые пары шестерен.
Ведущие колеса – двухрядные. Ходовая часть снабжена шестью опорными катками (на борт) с усиленными по сравнению с СУ-85 резиновыми бандажами. Траки гусеницы – литые, с закрытым шарниром повышенной износоустойчивости. Подвеска – индивидуальная, торсионная, с гидроамортизаторами.
«Шилка» оснащалась приборами ночного видения, навигационной аппаратурой и системой противоатомной защиты (ПАЗ).
Боевая масса машины – 20,5 т, экипаж – 4 чел., скорость – 50 км/ч.
ЗСУ-23-4 приняли на вооружение в 1962 г. и неоднократно подвергали модернизации. В конце 1967 г. в производство была принята ЗСУ-23-4М «Бирюса». В состав комплекса 2А6 входили транспортно-заряжающие машины с боекомплектом, размещенные на шасси колесных грузовых автомобилей повышенной проходимости.
На рубеже 1950-1960-х гг. одной из ключевых задач формирования войсковых зенитных ракетных комплексов (ЗРК) ПВО являлось обеспечение компоновки основных элементов ЗРК на высокомобильных базах – как на гусеничных, так и на колесных шасси. Николай Александрович Астров в числе первых приступил к решению задачи по созданию на конкурсной основе специальной плавающей колесной машины высокой проходимости, предназначенной для размещения зенитного вооружения и радиотехнической аппаратуры автономного ЗРК «Оса».
Под его руководством был спроектирован, изготовлен и испытан макет 5-осной машины со сварным (из алюминиевого сплава) корпусом – «Объект 560». На нем был установлен 4-тактный 12-цилиндровый дизель ЯМЗ-240 мощностью 360 л.с. Масса макета (шасси) составляла 8 т. Грузоподъемность (полезная нагрузка) шасси оценивалась порядка 5-6 т. Элементы силовой установки, трансмиссии и ходовой части в основном были заимствованы от автомобиля ЗИЛ-135 конструкции В.А. Грачева. Две передние оси были управляемые, третья-четвертая – сближены, задняя – также управляемая.
После проведения заводских испытаний конструкцию корпуса изменили, исключив третью среднюю ось. Уменьшение количества колес (с 10x10 на 8x8) закономерно привело к упрощению конструкции трансмиссионного привода, однако на подвижности машины отразилось незначительно. Но применение алюминиевого сплава в качестве конструкционного материала корпуса, давшее некоторое улучшение весовых показателей шасси, технологически было бесперспективным. Дело ограничилось только одним опытным образцом.