Официально ЗИС-3 была принята на вооружение 12 февраля 1942 года под наименованием «76-мм дивизионная пушка обр. 1942 г.». К этому времени на фронте воевало не менее тысячи ЗИС-3.
В войска поступало три разновидности 76-мм пушек обр. 1942 г. (ЗИС-3) с разной степенью упрощения.
Благодаря высокой технологичности ЗИС-3 стала первым в мире артиллерийским орудием, поставленным на поточное производство и конвейерную сборку.
В январе 1942 года, впервые увидев ЗИС-3, Иосиф Виссарионович Сталин сказал: «Эта пушка – шедевр в проектировании артиллерийских систем».
Дивизионных пушек ЗИС-3 было выпущено 48 016 штук – больше, чем любой иной пушки в истории человечества.
О боевом применении ЗИС-3 можно написать десяток томов. Расскажу лишь о двух пушках находящихся в экспозиции Центрального музея Вооружённых сил Российской Федерации. Так, 76-мм пушка образца 1942 года № 4940 произвела по врагу 10250 выстрелов.
Пушка № 4940 была на вооружении 783-го артиллерийского полка 260-й стрелковой дивизии. Командир расчёта — старший сержант Г.И. Гусев. Прошла с боями 6940 километров.
Другая 76-мм дивизионная пушка образца 1942 года прошла боевой путь от реки Днепр до города Прага в составе 45 гвардейского отдельного истербительно-противотанкового артиллерийского дивизиона.
Масса ЗИС-3 — 1200 килограммов. Масса снаряда — 6,2 килограмма. Максимальная дальность стрельбы — 13290 метров. Скорострельность — 25 выстрелов в минуту. Расчёт пять человек.
Благодаря выдающимся боевым, эксплуатационным и технологическим качествам это орудие было одним из лучших орудий Второй мировой войны.
В послевоенное время ЗиС-3 долго состояла на вооружении Советской Армии, а также активно экспортировалась в ряд стран.