Pháo phòng không ZSU-23-4 được chính thức đưa vào trang bị quân đội từ năm 1962. Các kỹ sư Nga cũng không hình dung được, dòng pháo hỏa lực không - đất này lại phát triển rộng khắp đến như vậy.
Tổ hợp pháo phòng không tự hành ZSU-23-4 bao gồm bốn nòng pháo tự động 23mm và radar điều khiển hỏa lực được gắn trên thân xe thiết giáp bánh xích hạng nhẹ. Các nòng pháo được lắp song song thành hai cặp. Nòng pháo nhô ra khỏi tháp pháo qua một mặt cắt, cho phép điều chỉnh cao độ nòng pháo.
Việc xoay tháp pháo và nâng hạ nòng pháo đều được thực hiện bằng điện, và có thể điều khiển bằng tay trong trường hợp khẩn cấp. Các nòng pháo được làm mát bằng chất lỏng và vỏ đạn tiêu thụ được đẩy ra ngoài tháp pháo bằng máng.
Pháo phòng không ZSU-23-4 có hai chế độ bắn gồm: ngắm bắn bằng mắt thường hoặc bắn tự động bằng hệ thống radar. Với tốc độ bắn 4.000 viên đạn/phút, Shilka có thể bắn trúng các mục tiêu đang bay với tốc độ 450m/s trên không ở tầm bắn hiệu quả lên tới 2,5km với góc bắn chéo và 2km với góc bắn thẳng.
Pháo phòng không ZSU-23-4
ZSU-23-4 Shilka sử dụng một radar điều khiển hỏa lực (radar Gun Dish trên nóc xe), cho phép phát hiện mục tiêu từ cự li 20km. Nó có thể bám bắt các mục tiêu từ khoảng cách đến 10km, và có thể trinh sát rất tốt các mục tiêu tầm thấp.
Đối với các mục tiêu bay thấp, radar sẽ được hỗ trợ bởi các kính ngắm quang học 2x và 6x. Kính ngắm quang học được khai thác rất nhiều, đặc biệt là trong môi trường tác chiến điện tử mạnh và/hoặc phải kiểm soát sự phát xạ của radar.
Thông tin mục tiêu được cung cấp cho một máy tính, và được hiệu chỉnh bởi hệ thống ổn định ba mặt phẳng của xe, từ đó tính toán điểm đánh chặn và góc bắn cho các nòng pháo. Đây chính là điểm quan trọng làm nên sức mạnh của ZSU-23-4 Shilka.
Hiện nay, trên thế giới đã có một số quốc gia giới thiệu những gói tân trang dành cho Shilka như ZSU-23-4M4 của Belarus hay Donets do Ukraine thực hiện... tuy nhiên nổi tiếng hơn cả, đồng thời cũng nhận được nhiều sự tin cậy nhất lại là ZSU-23-4MP Biala của Ba Lan.
Về cơ bản, thay đổi đáng kể nhất giữa ZSU-23-4MP Biala và Shilka nguyên bản là radar điều khiển hỏa lực 1RL33 đã bị gỡ bỏ và thay thế bằng hệ thống ngắm quang điện tử kỹ thuật số để dẫn bắn cho tên lửa đất đối không PZR Grom do Ba Lan sản xuất.
Với tầm bắn tối đa 5,5 km; trần bay 3,5 km; tốc độ lớn nhất 650 m/s; Grom là sự bổ sung cần thiết cho 4 khẩu pháo tự động AZP-23 cỡ 23 mm nguyên bản vốn có cự ly tác xạ hiệu quả chỉ từ 2,5 đến 3 km.
Bên cạnh đó, nhà sản xuất Zakłady Mechaniczne còn phát triển thêm một loại đạn 23 mm thế hệ mới, giúp kéo dài phạm vi tác chiến cho pháo thêm 0,5 - 1 km nữa.
Tính đến thời điểm hiện tại đã có 70 hệ thống ZSU-23-4MP Biala nâng cấp được chuyển giao cho Quân đội Ba Lan như một giải pháp kinh tế hơn so với PZA Loara - pháo phòng không tự hành 35 mm áp dụng công nghệ phương Tây.