В середине 50-х годов началось проектирование нового среднего танка. Новая 100-мм пушка Д-54ТС имела более длинный выстрел, чем Д-10Т. Поскольку ГБТУ не хотело вводить раздельно-гильзовое заряжание, потребовалось увеличение диаметра погона башни. Это, в свою очередь, потребовало удлинения корпуса танка. Для сохранения правильной центровки танка пришлось изменить расположение опорных катков и т. д. В результате получился танк Т-62 (об. 165).

В июле 1961 г. в СССР на вооружение была принята 100-мм гладкая противотанковая пушка Т-12 «Рапира». 0* Возникла идея поставить «Рапиру» в Т-62. Однако длина унитарного выстрела «Рапиры» составила 1200 мм, и в Т-62 он не умещался. Тогда было решено на базе 100-мм нарезной пушки Д-54 сделать гладкую танковую пушку с длиной выстрела 1100 мм (как в Д- 54).

Выяснилось, что, сохранив все наружные габариты Д-54 и отказавшись от нарезов, можно увеличить калибр пушки со 100 до 115 мм. Дульный тормоз было решено убрать. Так появилась первая в мире гладкоствольная танковая пушка У- 5ТС.

115-мм пушка У-5ТС прошла полигонные испытания в переделанном варианте Т-62 (об. 166) и вместе с У-8ТС была принята на вооружение в августе 1961 г. Кроме заводского индекса пушка У-5ТС имела индекс ГРАУ 2А20 и имя собственное – «Молот».

Ствол пушки У-5ТС состоял из трубы, скрепленной в каморной части кожухом, казенника с обоймой и механизма продувания канала. Затвор полуавтоматический горизонтальный клиновой. Полуавтоматика механическая, пружинного типа. Противооткатные устройства состояли из гидравлического тормоза отката и гидропневматического накатника. Цилиндры тормоза отката и накатника были закреплены в обойме казенника и при выстреле откатывались со стволом.

Дальность стрельбы из У-5ТС с помощью телескопического прицела ТШС- 41У для подкалиберного снаряда достигала 4000 м, для кумулятивного и осколочно-фугасного снарядов-3000 м. С помощью бокового уровня дальность стрельбы осколочно-фугасным снарядом ЗОФ11 – 5800 м. Дальность стрельбы с помощью ночного прицела ТПН-1 всеми снарядами – 800 м. Заряжание пушки унитарное. Боекомплект танка Т-62-40 выстрелов любого типа.

На первых танках Т-62 устанавливался стабилизатор пушки «Метеор», на последующих – «Метеор М» и «Метеор М1». Их характеристики были практически одинаковы. «Метеор» имел электронику на лампах, а «Метеор М» и «Метеор М1» – на транзисторах. Стабилизатор «Метеор» обеспечивал угловые скорости наведения пушки: в горизонтальной плоскости от 0,07 град./с до 16 град/с и в вертикальной плоскости от 0,07 град./с до 4,5 град./с.