Самоходная установка СУ-85 была разработана конструкторским бюро УЗТМ под руководством Л. И. Горлицкого в апреле — мае 1943 г. Опытный образец машины, имевший наименование СУ-85-II, был изготовлен на УЗТМ совместно с заводом № 50 НКТП в июле 1943 г. Ведущим инженером машины был Н. В. Курин. В июле-августе того же года машина успешно прошла заводские и государственные испытания на Гороховецком АНИОПе. Установка СУ-85 была принята на вооружение 7 августа 1943 г. Серийное производство было организовано на УЗТМ в августе 1943 г. и продолжалось до сентября 1944 г. Всего было выпущено 2339 установок, которые предназначались для уничтожения немецких тяжелых танков «Тигр» на дальностях стрельбы 500 — 1000 м.
Самоходная установка СУ-85 была создана на базе среднего танка Т-34 и относилась к типу полностью бронированных самоходных установок. Броневая рубка имела переднее расположение и была выполнена по типу рубки опытной самоходной установки СУ-122М-Боевое отделение и отделение управления были совмещены. Механик-водитель и наводчик размещался слева от пушки, за ним — заряжающий, командир машины — справа от нее. На крыше броневой рубки находилась неподвижная командирская башенка с панорамой ПТК с круговым обзором и двумя зеркальными смотровыми приборами. На части самоходных установок использовалась командирская панорама ПТК-5. В ходе серийного производства панорама ПТК была заменена на смотровой прибор МК-4, а для улучшения очистки воздуха от пороховых газов в боевом отделении установили два вентилятора. Смотровая башенка для панорамы отсутствовала, а вместо нее в верхней части лобового листа рубки был сделан прилив со специальным лючком, закрываемым двухстворчатыми броневыми крышками. Для наблюдения за полем боя на крыше рубки у правого и левого бортов были установлены зеркальные смотровые приборы, прикрытые броневыми колпаками. Посадка экипажа в машину производилась через люк механика-водителя и двухстворчатый люк, располагавшийся в задней части крыши и кормовом листе броневой рубки. Крышка люка механика-водителя с установленными смотровыми приборами была унифицирована с крышкой люка танка Т-34.
В качестве основного оружия на самоходной установке использовалась 85-мм нарезная пушка Д-5С-85 или 85-мм нарезная пушка Д-5С-85-А с длиной ствола 48,8 калибра. Пушка Д-5С-85 с клиновым затвором с полуавтоматикой копирного типа и баллистикой зенитной пушки обр. 1939 г. была установлена в рамке. Для наведения орудия использовались: подъемный механизм секторного типа и поворотный механизм винтового типа. Углы наводки по вертикали составляли от -5 до +25°, по горизонту — в секторе ±10°. При стрельбе прямой наводкой использовался телескопический прицел 10Т-15, а для ведения огня с закрытых огневых позиций и прямой наводкой — панорамный прицел. Вместо прицела 10Т-15 мог устанавливаться телескопический шарнирный прицел ТШ-15. Дальность стрельбы прямой наводкой составляла 3800 м, наибольшая — 13600 м. Скорострельность — 6-7 выстр./мин. Спусковой механизм ручной. Спуск осуществлялся нажатием на рычаг. В ходе серийного производства для орудия был установлен электроспуск. Масса качающейся части орудия составляла 1230 кг.
85-мм пушка Д-5С-85-А отличалась от пушки Д-5С-85 цельнолитым стволом и конструкцией казенника, наметками люльки и неподвижной части ограждения. При стрельбе прямой наводкой использовался панорамный прицел от 76-мм пушки обр. 1942 г. (ЗИС-3). Масса качающейся части орудия составляла 1370 кг.
Собранные затворы и отдельные детали затворов пушек Д-5С-85 и Д-5С-85-А были невзаимозаменяемыми. Взаимозаменяемость деталей пушек существовала только по раме, тормозу отката, накатнику, откидной части ограждения, подъемному и поворотному механизмам, а также по спусковому механизму.
В боекомплект самоходной установки входили 48 унитарных выстрелов с бронебойно-трассирующим остроголовым и тупоголовым снарядами (БР-365К и БР-365) с взрывателем МД-3 и МД-8 и осколочной стальной гранатой (О-365К) с взрывателем КТМ-1. Кроме перечисленных выстрелов могли применяться выстрелы с осколочной гранатой О-365 с дистанционным взрывателем Т-5. Начальная скорость бронебойного снаряда составляла 792 м/с, осколочного — 785 м/с. Бронебойный снаряд на дальности 1000 м пробивал вертикально расположенную броню толщиной 102 мм. В 1944 г. в состав боекомплекта был введен выстрел с подкалиберным бронебойно-трассирующим снарядом (БР-365П). Артиллерийские выстрелы укладывались: 17 выстрелов — в боеукладку в нише левого борта (кроме того, в эту боеукладку могли укладываться дополнительно 2 выстрела с бронебойным снарядом); 10 выстрелов — в вертикальный стеллаж у моторной перегородки; 1 выстрел — в вертикальный стеллаж у левого борта; 14 выстрелов — в ящик под орудием (кроме того, в гнезда этого ящика могли укладываться дополнительно 4 выстрела с бронебойными снарядами). В корпусе машины укладывались два 7,62-мм пистолета-пулемета ППШ с боекомплектом 1420 патрон (20 дисков, из них 12 дисков укладывались в стеллаж под правой шахтой боевого отделения и 8 дисков — в двух походных сумках за правой шахтой боевого отделения), 24 ручных гранаты Ф-1 (12 гранат укладывались в стеллаж под сиденьем механика-водителя и 12 гранат — в стеллаже под вертикальной снарядной укладкой у левого борта и 5 противотанковых гранат (в специальном ящике около правой средней шахты).
Броневая защита — противоснарядная. Корпус и рубка сварные, выполненные из броневых катаных листов толщиной 20 и 45 мм. Лобовой лист корпуса и броневой рубки был сплошным, имел толщину брони 45 мм и был наклонен под углом 50° от вертикали. Маска пушки имела броневую защиту толщиной 52 мм. Конструкция броневого корпуса установки СУ-85 за исключением лобового листа и крыши броневой рубки была аналогичной корпусу установки СУ-122. Наклонные бортовые листы рубки выходили за пределы корпуса, увеличивая объем боевого отделения. В ходе серийного производства толщина бортов командирской башенки была увеличена с 20 до 45 мм, а соединение броневых листов корпуса было переведено со «стыкового» на «шиповое». Кроме того, было усилено крепление подвижного щита бронировки пушки за счет введения промежуточного станка и усиленных болтов.
Силовая установка и трансмиссия были заимствованы у среднего танка Т-34. В кормовой части машины в моторном отделении устанавливался дизель В-2-34 мощностью 500 л.с. (368 кВт). Пуск двигателя производился с помощью стартера СТ-700 мощностью 15 л.с. (11 кВт) и напряжением 24 В или сжатым воздухом из двух воздушных баллонов. Емкость основных топливных баков составляла 465 л, запасных — 300 л. Запас хода машины по шоссе достигал 350 км.
В состав трансмиссии входили главный фрикцион, пятиступенчатая коробка передач, два бортовых фрикциона и два бортовых редуктора. В качестве механизма поворота использовались бортовые фрикционы. Приводы управления — механические.
В связи со смещением центра тяжести машины к носу корпуса были усилены передние узлы подвески, передние балансиры, а первые опорные катки устанавливались на трех шарикоподшипниках. Поскольку масса установки СУ-85 не превышала массу танка Т-34, то ее характеристики подвижности остались на уровне базовой машины. Однако большой вылет ствола ограничивал маневр в узких проходах и преодоление некоторых противотанковых препятствий (воронка, контрэскарп).
Электрооборудование машины было выполнено по однопроводной схеме (аварийное освещение — двухпроводное). Напряжение бортовой сети составляло 24 и 12 В. В качестве источников электроэнергии использовались четыре аккумуляторных батареи 6СТЭ-128, соединен-Еплх последовательно-параллельно с общей емкостью 256 А•ч и генератор ГТ-4563-А с реле регулятором РРА-24Ф мощностью 1 кВт и напряжением 24 В. Для внешней радиосвязи на машине устанавливалась радиостанция 9Р (9РМ) или 9РС, для внутренней связи — танковое переговорное устройство ТПУ-3 или ТПУ-2.
С сентября 1944 г. в течение трех месяцев на УЗТМ одновременно выпускались самоходные установки СУ-85 и СУ-100. На заводе были проведены мероприятия по унификации корпуса, обеспечивающие установку в машине 85-или 100-мм пушки. Модернизированная самоходная установка получила наименование СУ-85М. Первая унифицированная самоходная установка была выпущена в июле 1944 г., с августа того же года УЗТМ приступил к серийному выпуску самоходных установок СУ-85М, Всего было выпущено 315 машин.
Самоходная установка СУ-85М имела лобовую броню толщиной 75 мм, командирскую башенку, увеличенный до 60 выстрелов боекомплект, улучшенную вентиляцию боевого отделения от пороховых газов. Сектор наведения орудия по горизонту сократился с 20 до 16°. Остальные боевые и технические характеристики машины были сохранены на уровне характеристик самоходной установки СУ-85.