Первые образцы танков «Тигр» были захвачены советскими войсками еще в конце 1942 г. Пятнадцатого апреля 1943 г. вышло постановление ГКО об усилении противотанковой обороны. Требовалось создать противотанковую пушку, способную пробивать броню «Тигров», «Фердинандов» и других перспективных немецких танков. Создавать пушку с новой баллистикой было некогда и пришлось выбирать между баллистикой 107-мм пушки М-60, 100-мм пушки Б-34 и 122-мм пушки А-19. Грабин счел оптимальным оттолкнуться от 100-мм корабельной пушки Б-34 с глубокой нарезкой (1,5 мм). В кратчайшие сроки ЦАКБ разработало документацию на пушку, получившую индекс С-3, и 4 июня 1943 г. выслало ее на завод № 172.

14 сентября 1943 г. опытный образец пушки С-3, изготовленный заводом № 172, был отправлен на Софринский полигон (недалеко от Подлипок). На испытаниях пушка показала расчетные баллистические данные и бронепробиваемость, но выявились и два недостатка. Конструкция крепления литого дульного тормоза при помощи втулки оказалась неудачной — втулку разорвало после нескольких выстрелов. Литой дульный тормоз пришлось срочно менять на штампованный. При стрельбе орудие сильно подпрыгивало, это делало опасной работу наводчика и сбивало прицел, что приводило к уменьшению темпа прицельной стрельбы — очень важной характеристики противотанковой пушки.

По результатам испытаний в Софрино в ЦАКБ были срочно переделаны рабочие чертежи пушки и отправлены в Ленинград. ГКО обязал завод «Большевик» изготовить пять пушек С-3 для войсковых испытаний, не дожидаясь результатов повторных полигонных испытаний. Необходимость в мощной противотанковой пушке была настолько велика, что ГКО пошел на нарушение сложившегося порядка испытаний орудий.

15 апреля 1944 г. на Гороховецком полигоне в Горьковской области начались войсковые испытания четырех пушек С-3, изготовленных заводом «Большевик». В процессе испытаний произвели выстрел по «Тигру» с дистанции 1500 м, и броня его была пробита. При обстреле САУ «Фердинанд» на той же дистанции пробоин не было, но САУ вышла из строя из-за откола брони с внутренней стороны. Позже за это пушку в войсках часто именовали грабинским «зверобоем».

Войсковые испытания были закончены 2 мая. Они показали, что «прыганье» пушки устранить не удалось — это было органическим недостатком столь мощной пушки. Также серьезным недостатком была сильная вспышка, образование облака дыма и пыли при стрельбе на небольших углах возвышения и настильных траекториях — это ослепляло расчет и демаскировало позицию батареи. Но это была неизбежная цена за малый вес пушки — мощный дульный тормоз поглощал 60% энергии отката. Комиссия также отметила еще несколько дефектов, например поломку кулачков полуавтоматики затвора, но их посчитали временными производственными недоработками непринципиального характера.

Постановлением ГКО от 7 мая 1944 г. пушка С-3 была принята на вооружение под наименованием «100-мм полевая пушка обр. 1944 г.», а заводской индекс ее стал БС-3. Дело в том, что администрация завода «Большевик» решила увековечить свои труды и добавила букву «Б» — индекс своего завода — к индексу ЦАКБ.

Термин «полевая пушка» появился в названиях орудий впервые после 1917 г. Дело в том, что работники ГАУ оказались в большом затруднении, решая, как назвать новую пушку. Для дивизии она была слишком тяжела, и ни одна БС-3 в дивизии и бригады до конца войны так и не поступила. Не называть же ее армейской пушкой или орудием большой мощности. Почему ее не назвали противотанковой, а вспомнили древнее название «полевая», можно только гадать.

Первые пятьдесят пушек БС-3 РККА приняла у промышленности в мае 1944 г., а всего до конца года была принята 291 пушка. Еще 250 пушек было принято с 1 января по 1 мая 1945 г.

К 1 января 1945 г. в армейской артиллерии находилось 98 пушек БС-3. Все они были приданы в качестве средств усиления пяти танковым армиям — по одному полку пятибатарейного состава. Всего в полку по штату было положено иметь 20 пушек БС-3.

С ноября 1944 г. в артиллерии РВГК стали формировать истребительно-противотанковые полки четырехбатарейного состава. Всего в таком полку имелось 16 пушек БС-3. К1 января 1945 г. в артиллерии РВГК находилось 87 пушек БС-3.

В начале 1945 г. в 9-й Гвардейской армии в составе трех стрелковых корпусов было сформировано по одному пушечному артиллерийскому полку, вооруженному двадцатью пушками БС-3. Всего к 1 мая 1945 г. в стрелковых корпусах насчитывалось 58 пушек БС-3, в общевойсковых армиях — 16, в танковых армиях — 95, в РВГК — 234. Серийно пушки БС-3 производились на двух заводах. Данные заводских отчетов приведены в табл. № 8.

Таблица № 8 Завод 1944 г. 1945 г. 1946 г. 1947 г. 1948 г. 1949 г. 1950 г. 1951 г. №7 66 720 1015 306 201 256 107 200 №232 275 420 250 - - — - - В 1951 г. производство БС-3 было окончательно прекращено.Пушку перевозили без передка. Для перевозки применялись тягачи АТ-Л и Я-12, бронетранспортер М-2, а также автомобиль ЗИС-151.

В послевоенные годы пушка БС-3 подверглась небольшой модернизации, это в первую очередь касалось прицелов и боеприпасов.

В 1945 г. ОКБ-172 разработало экстралегкие снаряды типа «Кольцо». При стрельбе ими из БС-3 была получена начальная скорость 1650 м/с. Но тогда нужды в снарядах типа «Кольцо» и подкалиберных снарядах не было, так как калиберные бронебойные снаряды и так пробивали броню любого немецкого танка (САУ «Фердинанд» на Восточном фронте были применены лишь два раза).

В 1950 г. на заводе № 7 был изготовлен опытный образец пушки БС-3 с безгильзовой обтюрацией. Он прошел испытания, но не был принят на вооружение.

До начала 60-х гг. пушки БС-3 могли успешно пробить броню любого западного танка. Но позже ситуация изменилась: бронебойные калиберные снаряды БС-3 не могли пробивать лоб башни и верхнюю лобовую броню танков М-48А2, М-60 и «Чифтен». В связи с этим срочно были разработаны и приняты на вооружение оперенные подкалиберные и кумулятивные снаряды. Причем подкалиберные снаряды могли пробивать любую броню М-48А2 и башни М-60 и «Чифтена», но не пробивали лобовую верхнюю броню М-60 и «Чифтена». Кумулятивные же снаряды пробивали любую броню всех трех танков.