Всепогодная автоматическая зенитная самоходная установка ЗСУ-23-4 "Шилка" принята на вооружении в 1957 году. Она предназначена для защиты боевых порядков войск, колонн на марше, стационарных объектов и железнодорожных эшелонов от нападения воздушного противника на высотах от 100 до 1500 метров и дальностях от 200 до 2500 метров при скорости цели до 450 м/с. "Шилка" может использоваться и для поражения подвижных наземных целей на дальности до 2000 метров. Она ведет огонь с места и в движении при скорости движения до 25 км/ч при наклоне корпуса до 10 градусов. 
    В качестве базы используется гусеничное шасси ГМ-575. Оно обеспечивает высокую проходимость, хорошую маневренность, а также плавность хода по пересеченной местности. 

   В состав зенитной самоходной установки "Шилка" входят 23-мм счетверенная автоматическая пушка АЗП-23, электрогидравлические силовые следящие приводы, радиолокационный приборный комплекс, танковая навигационная аппаратура, дневные и ночные приборы наведения, аппаратура связи и различное вспомогательное оборудование. Установка снабжена аппаратурой, обеспечивающей автономный круговой и секторный поиск, их сопровождение, выработку углов наведения пушки и управление ею. 
    Четыре автоматические пушки одинаковы по устройству. Действие их автоматики основано на принципе отвода пороховых газов. Запирание канала ствола при выстреле осуществляется клиновым затвором, перемещающимся вертикально. Характерной особенность автомата является наличие рычажного ускорителя. Это обеспечивает высокий темп стрельбы не менее 3400 выстр./мин из четырех автоматов. Пушка имеет систему охлаждения стволов. Питание автоматов ленточное. Боекомплект 2000 патронов. Для стрельбы применяются патроны с осколочно-фугасно-зажигательно-трассирующими и бронебойно-зажигательно-трассирующими снарядами. 
    Самоходная установка постоянно модернизировалась. Один из вариантов получил название ЗСУ-23-4М. Для удобства наведения появился прибор командирский. Блоки управления выполнены на новой элементной базе, стали совершеннее, надежнее. 

   На салоне в Абу-Даби в 1999 голу под маркой минского предприятия "Минотор" была представлена совместная российско-белорусская разработка - модернизированная зенитная самоходная установка ЗСУ-23-4М5 "Шилка", имеющая хорошие экспортные перспективы. Дело в том, что ЗСУ-23-4 "Шилка" в свое время в больших количествах поставлялась на экспорт, и сейчас количество установок, нуждающихся в доработке применительно к современным требованиям, весьма велико.

   Из информации специализированных изданий известно, что с российской стороны одним из разработчиков основных направлений совершенствования боевых свойств "Шилки" является Ульяновский механический завод. Программа модернизации зенитной самоходной установки ЗСУ-23-4 "Шилка" в первую очередь предусматривает совершенствование "интеллектуального" ядра ЗСУ - ее радиоприборного комплекса (РПК), который составляет 85% всей аппаратуры, размещенной в башне. Сюда входит практически полное обновление радиолокационной станции (РЛС) с заменой ее элементной базы на современную твердотельную при сохранении частотного диапазона. В результате модифицированная РЛС умещается в 5 шкафах вместо 7.

   В состав модифицированной РПК вводятся: цифровая вычислительная система (ЦВС), которая совместно с РЛС образует радиолокационную систему управления огнем; телевизионный визир и лазерный дальномер, которые с РЛС и ЦВС образуют в ЗСУ оптико-локационную систему управления огнем (ОЛСУО), работающую в пассивном режиме как днем, так и ночью (при освещении в четверть луны); а также новые виды аппаратуры, как-то: аппаратура приема и передачи данных (АПД) для обмена информацией ЗСУ с батарейным командным пунктом (БКП) "Сборка" по телекодовому каналу связи для приема внешнего целеуказания и управления боевой работой батареи ЗСУ "Шилка" по поражаемой цели одной, двумя, тремя и т. д. установками; командирский прибор наведения; цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи; устройства встроенного контроля и настройки низкочастотной автоматики РПК и силовых приводов наведения башни в статике и динамике.

• ЗСУ-23-4В — модернизация с целью повышения надежности эксплуатации установки, улучшения условий обитания для расчета, увеличение ресурса газотурбинного агрегата (ГТА) с 300 до 450 ч. Для наведения РЛС сопровождения на визуально обнаруженную цель в установку был введен командирский прибор наведения (КПН).
• ЗСУ-23-4В1 — модернизация в ЗСУ-23-4В счетно-решающего прибора, что повысило точность и эффективность стрельбы, надежность автосопровождения цели при увеличении скорости движения установки с 20 до 40 км/ч, увеличен ресурс ГТА с 450 до 600 ч.
• ЗСУ-23-4М1 — модернизация автоматов 2А7 и пушки 2А10 до 2А7М и 2А10М с целью повышения надежности и стабильности работы комплекса. Повышена живучесть стволов с 3000 до 4500 выстрелов. Улучшена надежность РЛС и увеличен ресурс ГТА с 600 до 900 ч.
• ЗСУ-23-4М2 — модернизация ЗСУ-23-4М1 для использования в горных условиях Афганистана. Из установки был исключен РПК, за счет чего увеличен боекомплект снарядов с 2000 до 3000 шт., введена аппаратура ночного видения для ведения стрельбы ночью по наземным целям.
• ЗСУ-23-4М3 «Бирюса» — ЗСУ-23-4М1 с установкой наземного радиозапросчика «Лук» системы РЛ опознавания воздушных целей по признаку «свой-чужой».
• ЗСУ-23-4М4 «Шилка-М4» — модернизация с установкой радиолокационной СУО и возможностью установки ЗРКСтрелец. Ввод в состав батареи подвижного пункта разведки и управления (ППРУ) «Сборка М1» в качестве командного пункта (КП) и внедрения в ЗСУ телекодового канала связи обмена информацией между ЗСУ и КП. Замену аналогового счетно-решающего прибора на современную ЦВС. Устанавливается цифровая следящая система. Модернизация гусеничного шасси, направленная на улучшение управляемости и маневренности самохода и снижения трудоемкости его технического обслуживания и эксплуатации. Активный прибор ночного видения заменяется на пассивный. Заменяются радиостанции. Устанавливается кондиционер, система автоматизированного контроля работоспособности радиоэлектронной аппаратуры.
• ЗСУ-23-4М5 «Шилка-М5» — модернизация ЗСУ-23-4М4 с установкой радиолокационной и оптико-электронной СУО.