Конструкторский коллектив Каштанова был переведен в Свердловск, на территорию эвакуированного завода № 37, и приказом по Наркомату тяжелой промышленности преобразован в конструкторское бюро и начал доработку проекта СГ-122. Времени было мало, так как опытный образец САУ должен был быть готов к 1 марта. Поэтому приняли решение использовать 76,2-мм пушку С-1. Эта пушка была разработана под руководством В.Г. Грабина и предназначалась для установки в САУ. От танковой пушки Ф-34 она отличалась наличием рамки с цапфами, которые вставлялись в под-цапфенники лобовой брони корпуса.
15 февраля 1943 г. начальник Отдела Главного конструктора Наркомата тяжелого машиностроения С. Гинзбург докладывал наркому о том, что «завод № 37 начал изготовление опытного образца 76-мм самоходной штурмовой пушки С-1», а 6 марта опытный образец новой САУ вышел на заводские испытания.
Испытания проходили в окрестностях Свердловска пробегом по дорогам и снежной целине с застопоренным и расстопоренным орудием. Несмотря на жестокие погодные условия (днем оттепель, а ночью мороз, доходящий до —35 °C), машина проявила себя хорошо, и 20 марта 1943 г. была рекомендована для принятия на вооружение под индексом СУ-76 (С-1) или СУ-76И («Иностранная»).
Первые пять серийных САУ 3 апреля 1943 г. были отправлены в учебный самоходно-артиллерийский полк, дислоцированный в пригородах Свердловска. За месяц службы машины прошли от 500 до 720 км, на них обучались более ста будущих самоходчиков.
Тем временем по уточненным чертежам завод начал изготовление «фронтовой» серии из 2 °CАУ, которые большей частью также попали в учебные подразделения. Лишь с мая 1943 г. СУ-76 (С-1) начали поступать в войска.
Первые самоходки имели довольно экзотический вид. Их боевая рубка была сварена из бронеплит толщиной 35 мм в лобовой части и 25 мм или 15 мм в бортах и корме. Крыша рубки первоначально выкраивалась из цельного листа и крепилась болтами. Это облегчало доступ в боевое отделение САУ для проведения ремонта, но после боев лета 1943 г. на многих САУ крыша была демонтирована для улучшения обитаемости.
Производство СУ-76И в 1943 г.
Первоначально в качестве командирских машин в самоходноартиллерийских полках, вооруженных СУ-76И, использовали трофейные Pz. Kpfw III. В августе 1943 г. было принято решение об изготовлении также специальных командирских САУ, которые оснащались командирской башенкой от Pz. Kpfw III и радиостанцией повышенной мощности при сокращенном боекомплекте.
Последние СУ-76И были выпущены в конце ноября 1943 г. К этому времени недостатки отечественных СУ-76 уже устранили, и они в необходимом количестве отгружались на фронт заводом № 38 в Кирове и Горьковским автозаводом.
Всего за время серийного производства СУ-76И на заводе № 37 была выпущена 201 самоходка, из которых 20 командирских.
Боевое крещение подразделения, оснащенные СУ-76И, получили на Курской дуге. К началу июля 1943 г. в распоряжении 13-й армии Центрального фронта имелось 16 СУ-76 на трофейном шасси, причем в ходе оборонительных боев было потеряно восемь таких машин (три сгорели). Воронежский фронт также имел некоторое количество СУ-76И, но в отчете фронта на начало боев дано лишь суммарное количество всех САУ с 76-мм пушкой (33 штуки).
В ходе наступления на Орел Центральный фронт был усилен двумя самоходно-артиллерийскими полками, один из которых также имел машины на трофейном шасси (16 СУ-76И и один танк Pz. KpfwIII).
2 августа 1943 г. в 5-ю гвардейскую армию прибыл 1902-й самоходно-артиллерийский полк в составе пятнадцати СУ-76И. До 14 августа полк в бой не вводился, а занимался ремонтом САУ и ждал пополнения автотранспортом (первоначально количество автомобилей в полку составляло 10 % от штатной численности). В это же время на укомплектование полка поступило пять СУ-122. С 14 по 31 августа полк участвовал в пяти боях (в среднем на 2–3 боя больше, чем любой другой полк армии). За этот период самоходчики уничтожили 2 танка, 9 орудий, 12 пулеметов и до 250 вражеских солдат и офицеров. Согласно докладу командира полка от 1 сентября, «все машины, участвовавшие в предыдущих боях, имеют повреждения. Отдельные машины восстанавливались по нескольку раз, вся мат-часть СУ-76 (на базе Pz.III) изношена и находится в плохом состоянии. Полк был постоянно недоукомплектован, подготовка личного состава — удовлетворительная».
В сентябре 1943 г. полк участвовал в 14 боях, в которые одновременно вводилось от двух до семи машин СУ-76И. Своим огнем самоходки оказывали существенную помощь пехоте при отражении атак противника.
Наиболее результативные бои проходили 20–23 сентября 1943 г. при преследовании отходящего противника, когда группа из шести СУ-76И уничтожила три вражеских танка.
Обычно во время атак или преследования противника САУ следовали непосредственно вслед за танками, причем в отчете командира самоходно-артиллерийского полка отмечалось, что если бы «танки и САУ использовались более массированно, потери полка были бы существенно снижены».