2С3
Головным разработчиком 2С3 был назначен Уральский завод транспортного машиностроения, гаубица 2А33 (внутризаводское обозначение Д-22) проектировалась в ОКБ-9. В конце 1968 года было завершено изготовление первых двух опытных образцов 2С3, а в октябре 1969 года завершены заводские испытания. Параллельно, летом 1969 года были изготовлены ещё 4 машины для полигонных испытаний. Испытания выявили высокую загазованность боевого отделения. Одновременно, аналогичная ситуация складывалась и со 122-мм полковой самоходной гаубицей 2С1. В то же время для обеих самоходных артиллерийских установок были проработаны картузные варианты гаубиц. На базе 2А33 была разработана 152-мм гаубица Д-11 с картузным заряжанием. Вместо клинового затвора, цепного досылателя и зарядов в гильзе в Д-11 применялся поршневой затвор, пневматический досылатель и картузные заряды. Однако испытания показали, что недостатки у новой гаубицы Д-11 аналогичны, так как пламенность выстрелов осталась той же, при этом сохранилась та же кучность и дальность стрельбы. Кроме того, было выявлено неудобство при работе с пеналами зарядов, а также конструктивные недостатки пневматического досылателя, в результате чего скорострельность оставалась на уровне базового орудия. Дальнейшее совершенствование конструкции Д-11 привело к созданию модернизированного образца под индексом Д-11М, который показал рост дальности стрельбы осколочно-фугасным снарядом до 19,3 км благодаря увеличенной каморе и применению более мощных картузных зарядов.
2С3
В основной боекомплект самоходной гаубицы 2А33 входят осколочно-фугасные снаряды 53-ОФ-540 с максимальной дальностью стрельбы в 17,05 км, а также снаряды 3ОФ25 с улучшенной аэродинамической схемой и максимальной дальностью стрельбы в 17,4 км. В настоящее время для 2С3 разработаны корректируемые снаряды «Сантиметр» и «Краснополь», для поражения бронетанковой техники в местах сосредоточения пусковых установок, долговременных оборонительных сооружений, мостов и переправ. Кроме того, предусмотрено использование осветительных, бетонобойных, химических и ядерных снарядов, а также снарядов постановщиков радиопомех. Для борьбы с бронированной техникой в штатном боекомплекте 2С3 имеются 4 кумулятивных боеприпаса 53-БП-540. Боеприпас способен пробивать 250-мм гомогенной броневой стали на расстояниях до 3 км. Кроме того, стрельба по бронированным целям может вестись бронебойными снарядами 53-Бр-540 и 53-Бр-540Б, не входящими в штатный боекомплект. Снаряды способны пробивать гомогенную броню толщиной 120-мм и 115-мм соответственно на расстоянии в 1000 м. Кроме обычных типов боеприпасов, «Акация» может вести огонь специальными боеприпасами, например ядерными 3ВБ3 мощностью 1 кт и дальностью стрельбы 17,4 км. Кроме того, для 152-мм гаубиц МЛ-20, Д-1, Д-20 и 2С3 в СССР были разработаны осколочно-химические и химические снаряды, снаряжённые различными отравляющими веществами. Баллистика и габаритно-массовые характеристики этих снарядов приблизительно соответствовали их осколочно-фугасным аналогам (например, баллистика снарядов 53-ХН-530 и 53-ХС-530 соответствовала осколочно-фугасному снаряду 53-ОФ-530). Дополнительно САУ 2С3 оборудована 7,62-мм пулемётом ПКТ. Пулемёт установлен на вращающейся башенке командира САУ, углы вертикального наведения составляют от −6° до +15°. Для личного оружия расчёта гаубицы предусмотрены два крепления под автоматы АКМС, а также крепление для сигнального пистолета. В возимый боекомплект дополнительного вооружения входят: 1500 патронов для пулемёта, 600 патронов для автоматов и 18 ракет к сигнальному пистолету. Объём зарядной каморы составляет 12,8 литра.