1944为了应对德军日益增强的装甲，苏军开始研发新式自行反坦克炮，分别就是SU-100与SU-101。
该坦克实际有两种型号：安装100毫米D-10S战车炮的SU-101的SU-101与安装122毫米D-25 S44战车炮的SU-102（和美国的T29、T30、T34概念一样，底盘一模一样但炮不一样）。
SU-101与其他苏系自行反坦克炮最大的不同就是采用了后置战斗室前置引擎的设计。车体前部装甲为90毫米倾斜27度，战斗室正面装甲120毫米倾斜35度，侧面75毫米后部40毫米。
火炮为100毫米D-25 S44战车炮，俯仰角+18度～-2度，左右射界22.5度，备弹35发。车顶有一挺12.7毫米机枪，备弹450发。
发动机为V-2-44型柴油发动机，位于车体前部右侧驾驶员位于左侧。悬挂系统混用了T-34与T-44，重量34.1吨，极速54千米每小时越野极速40千米每小时。
但该坦克在测试时只开了7公里左右驾驶员就挣扎的逃离了坦克然后晕倒，后被确诊热昏厥。调查结果为坦克设计存在缺陷，为了保护发动机而增加了前部装甲并减少了发动机的散热口，导致坦克在极速前进时发动机将驾驶室温度加热到了60℃，后续调查还显示SU-101在极速状态下发动机只需十分钟左右就能把车内温度加热到30℃左右。而且设计师还无法解决这个问题，最终导致SU-101未能投产。