Несмотря на привлекательность 100-мм орудий для вооружения тяжелых танков, их широкому внедрению помешал ряд причин, среди которых не последнее место занимало отсутствие подходящих боеприпасов. Первые попытки применить 100-мм пушку с баллистикой морского зенитного орудия Б-34 для вооружения тяжелых танков предприняло ЦАКБ, разработав осенью 1943 года две модели 100-мм танковых пушек. Одна из них представляла собой перестволенную на 100-мм пушку ЗИС-6 с измененными гильзоулавливателем и механизмом вертикального наведения, а вторая — 100-мм танковая пушка С-34. Исходя из переписки по НКВ, можно предположить, что один экземпляр такого орудия в сентябре прошел пробный отстрел с лафета 152-мм пушки-гаубицы МЛ-20. Результаты его, однако, неизвестны, как неизвестен и индекс орудия.
27 декабря 1943 года вышло постановление ГКО № 4851 о вооружении танка ИС и артсамоходов 100-мм пушкой, оснащенной механизмом облегчения заряжания. Выполняя это постановление, опытный завод № 100 выпустил два танка ИС, вооруженных 100-мм пушками. Собственно, согласно решению ГКО, предполагалось изготовить лишь танк ИС-100, вооруженный орудием С-34, но его установка требовала перекомпоновки боевого отделения, а это танкостроителям категорически не нравилось. Поэтому в апреле 1944 года ОКБ № 9 предложило свой вариант 100-мм танковой пушки Д-10, установка которого не требовало переделки башни серийного танка.
Танк со 100-мм пушкой Д-10Т получил обозначение ИС-4 (Объект 245). Первое испытание танка оказалось неудачным как и у ИС-5, вооруженного пушкой С-34. Отмечались те же самые недостатки: малая прочность орудийной люльки, негерметичность противооткатных приспособлений. Пушку вернули на доработку, но работникам полигона больше понравился танк с С-34, как обеспечивавшая лучшие условия работы наводчика и заряжающего.
С 1 по 6 июля 1944 года на Гороховецком полигоне продолжились совместные испытания орудий Д-10 ОКБ № 9 и С-34 ЦАКБ в танках ИС-4 и ИС-5. Теперь отмечалась более надежная работа механизмов Д-10, но впечатление о танке портили недостаточный боекомплект для орудия (30 выстрелов), плохая вентиляция боевого отделения и большие трудности для работы заряжающего.
Параллельно с этими испытаниями, ОКБ № 9 и отдел 520 завода № 183 получили задание на установку 100-мм пушки в башне Т-34-85. Это было сделано ввиду недостаточной мощности 85-мм орудий в борьбе с долговременными укреплениями. Но даже эскизная проработка проекта показала, что для установки и эксплуатации 100-мм орудия в Т-34, круга обслуживания башни диаметром 1600 мм явно недостаточно. Применение же башенного погона диаметром 1850 мм от танка ИС не представлялось возможным вследствие необходимости изготовления абсолютно нового корпуса, особенно осложнявшегося наличием в Т-34 свечной подвески. Тем не менее, ОКБ № 9 провело работы по установке 100-мм орудия Д-10 в штатной башне Т-34–85, но подробностей этого проекта не обнаружено.
Следует заметить, что бронебойный снаряд для 100-мм пушки был освоен в производстве лишь к ноябрю 1944 года, когда выяснилось, что ввиду значительного ухудшения качества брони немецких танков эффективность состоящих на вооружении танков ИС 122-мм орудий значительно возросла. Кроме того, проведенные на Кубинском полигоне ГБТУ в сентябре 1944 года опытные стрельбы по немецким танкам «Пантера», выявили высокую эффективность действия 122-мм снаряда по лобовой части танка «Пантера». По осколочно-фугасному же действию, 122-мм снаряд значительно превосходил 100-мм, поэтому ГКО принял решение об отказе от установки Д-10 в тяжелых танках, что было отражено в переписке по установке на танках ИС 100-мм пушек.
Еще одну попытку перевооружить «тридцатьчетверку» 100-мм орудием связан с проектированием танка Т-44В. По инициативе А. Морозова, одобренной у Наркомтанкпрома, для отработки конструкции башни Т-44В отделом 520 под руководством Дорошенко был разработан «подвижный стенд» из корпуса, а также стандартных узлов и агрегатов Т-34, на который установили новую башню. Этот проект получил заводской индекс Т-34-100. В феврале-марте 1945 года этот танк проходил испытания с пушками ЗИС-100 и Д-10 на Свердловском и Гороховецком полигонах. Испытания завершились в целом успешно, но кучность стрельбы была невысокой, а реакция отдачи на трансмиссию, напротив, чрезмерной. Тем не менее машина, в целом, понравилась военным, которые потребовали продолжения работ над ней с целью возможного усиления вооружения Т-34–85. Однако, все попытки улучшить кучность стрельбы Д-10 и уменьшить реакцию отдачи успехом не увенчались. Проект Т-34–100 был оставлен, тем более, что к тому моменту на первые испытания вышел танк Т-54.
В 1945–47 годах Д-10 устанавливалась в экспериментальные образцы танков Т-44–100, вооружение которых в виде 85-мм пушки для послевоенного времени сочли недостаточным, а также в различные модификации опытных Т-54. В результате этих экспериментов стали окончательно ясны преимущества Д-10 пад своими конкурентами, поскольку орудие не имело дульного тормоза и лучше других подходило для вооружения перспективного среднего танка.
В качестве бронебойного боеприпаса в течение всей войны применялся лишь бронебойный остроголовый каморный снаряд БР-412, в послевоенное время были разработаны бронебойные БР-412Б и БР-412Д, а также некоторые другие, включая подкалиберные.
: отдача ЗИС-6 была ещё жестче М-10Т. Как итог: установленная в башю КВ-2 ЗИС-6 вывела башню из строя, не дав даже 30 выстрелов на заводских испытаниях. После капремонта абсолютно тоже самое повторилось и на госиспытаниях. А вот М-10Т спокойно давало 50 выстрелов, после которых танк продолжал функционировать. Это и послужило основой принятия её на вооружение КВ-2.