1936年曼施坦因提出了建立突击炮部队的设想，他建议为每个步兵师配备若干的突击炮连（一个连有6门突击炮），用来配合己方地面部队发动进攻，向步兵提供直射火力，清除步兵在进攻道路上遇到的一切防御工事。然而随着战事的持续不断的发展，尤其是苏德战争爆发后，德军在苏联红军海量装甲力量面前越来越显得力不从心，于是更多的突击炮就被迫换装了长管的反坦克炮充当起了坦克歼击车的角色。在这种情况下德军突击炮的发展就逐渐的走向了两种完全不同的方向，一种是装备有长身管火炮用于反坦克作战，而另一种则装备有短身管的大口径火炮用于支援步兵。
▲德军SIG33（sf）型150毫米自行步兵炮和2号150毫米自行步兵炮，这些武器原本是为了应对德军重型步兵炮机动不足的产物，后来发现其很适合前线步兵使用，在功能上多多少少和突击炮有些类似
从1940年到1942年的最近一段时间内德国人相继发展出了SIG33（sf）自行步兵炮和2号150毫米自行步兵炮，步兵炮不同于大射程的榴弹炮和加农炮，身管一般较小但是口径极大，能够伴随步兵作战并发挥自身的火力优势清除那些步兵进攻道路上的防御工事、掩体阵地等，其发挥的作用一点都不比早期的突击炮低。但是在使用的过程中这两款自行步兵炮也是毛病不断，比如两款自行步兵炮都有重心过高的问题，这会大幅影响车辆的稳定性和隐蔽性，而且这种开放式车体的车辆防护性极差，非常容易就被击毁。直到1942年的夏天斯大林格勒战役进入了最激烈的巷战部分，德军为提升在巷战中的火力支援能力，计划于1942年秋研制一款威力更大的重型突击炮用来替换已经日渐乏力的装备Stuk37型24倍口径比的短身管75毫米火炮的突击炮。
▲德军的SIG33B型150毫米突击炮，和前面两款自行步兵炮比起来SIG33B突击炮采用了封闭式战斗室，正面装甲厚度达到了80毫米，而且顶部的间接瞄准镜也被圆形的钢板保护了起来，因为在巷战中战车的防御压力相对较大，而且攻击可能来自四面八方。但是这样一来整车的视野就会变得特别差，离开步兵单独作战就是一个活靶子，德军装备的24辆SIG33B突击炮除了一辆在斯大林格勒被苏军缴获外，其余的均被击毁，下图是SIG33B突击炮为数不多的影像，同时该车也是灰熊突击炮的直接祖先
最终这个任务落到了阿尔凯特厂头上，由于军方要的很急，所以整个设计研制工作非常神速，在整个10月份内阿尔凯特厂就交付了全部24辆订单。该突击炮是在三号坦克底盘偏左的位置安装了一门SIG33型150型步兵炮（备弹30发），但是仰角只有可怜的25度，左右射界各为3度，这大大的限制了150毫米步兵炮的发挥。战斗室整体采用了密封箱式的设计，正面装甲厚度为50毫米焊接钢板+30毫米铆接钢板，侧后装甲厚度分别为50毫米和30毫米，顶部为20毫米，这样的设计使得SIG33B突击炮能够顶着敌方的火力发动打击。
▲位于美国巴顿坦克博物馆的42型三号突击炮，其实早期的42型突击炮都安装有炮口制退器，1944年后德国人认为其作用不大，除了已经安装的型号以外火炮制退器就被删除了
除了充当救火队员的SIG33B型150毫米突击炮外，阿尔凯特厂还在10月份开始研制并生产出了42型105毫米三号突击炮，该车是在三号F型突击炮的底盘上换装一门威力更大的StuH42型28倍口径比的105毫米榴弹炮（也就是步兵用的LeFH18型105毫米轻型榴弹炮），受到车体的限制其火炮高低射界为-6到+20度（原型榴弹炮的最大仰角为45度），左右射界各为10度。同时战斗室空间也被进一步扩充用于容纳更多的弹药（一共备弹36发）和更大的火炮，除此之外整车并没有太大的改动。车体部分由戴姆勒奔驰公司负责设计，至于火炮炮架就交给了莱茵金属公司设计。
▲除了专门生产的型号外德军还利用返厂重修的三号突击炮改造了大量的42型突击炮，上图就是在战争后期用三号G型突击炮改造而出的42型突击炮，该突击炮最大的特点是猪头炮盾，此外炮口制退器也是重新设计的，驾驶员的侧观察孔也被取消
1942年10月2日希特勒亲自视察了42型突击炮并对1.95高的车体非常的满意，还提出该突击炮在拥有反工事能力的同时还应该具备一定反坦克能力的要求，所以除了标准的分装式高爆弹外该突击炮还装备有锥孔装药破甲弹，到了1943年10月中旬德军高层开始重新考虑这型突击炮的产能占比，因为此时的德军正在陷入同苏军和盟军坦克作战的泥潭中，这种反坦克能力欠佳的突击炮需求远不如反坦克歼击车大，所以战争还没结束，42型三号突击炮就已经停产了，期间42型三号突击炮一共生产了1300多辆。
▲灰熊突击炮的各部分装甲示意图，其封闭式战斗部的设计严重制约着车体的内部空间，该车只能携带38发150毫米弹药，而且五名车体成员在战斗室也略微显得有些拥挤
但不论是SIG33B突击炮还是42型三号突击炮，始终都是一款临时性的产物，根本不是长久之计。所以在1942年10月SIG33B突击炮生产计划还没有完成的时候，施佩尔就提出了设计一款全新突击炮的计划，该突击炮是在四号坦克的底盘上安装了一门StuH43L/12型150毫米火炮，车体部分由尼伯龙根工厂负责制造，战斗室则由埃森兵工厂负责，至于火炮就交给了捷克的斯柯达工厂，StuH43L/12型150毫米火炮高低射界为-8度到+30度，左右射界为15度，能够发射25公斤重的分装式反坦克弹药和38公斤重的分装式高爆弹药，可以和SIG33型150毫米步兵炮实现弹药的通用，瞄剧方面灰熊突击炮安装有一具Sfl.Zf. 1a瞄准器。
▲最早版本的灰熊突击炮，其外观上最大的特点是使用了虎式坦克的观察窗（红框），战斗室前部两侧装甲有一个斜面（黄框），而且战斗室的通风只能依靠顶部的通风板，效率极差，早期的灰熊突击炮在库尔斯克战役和此后的哈尔科夫战役、第聂伯河战役中被消耗殆尽
▲中期版本的灰熊突击炮，虎式坦克的观察窗被换成了潜望镜（红框），战斗室前部两侧装甲还是有一个斜面（黄框），同时还改进了车体结构和火炮使得战斗全重变得更轻，此外还将通风板换成了效率更加高的通风风扇
▲后期版本的灰熊突击炮，采用四号H型或J型坦克的底盘改造而来，上部车体被重新设计并取消了战斗室前部两侧装甲的斜面，有效的降低了整车高度，此外火炮左侧的前装甲还安装有一挺车体机枪（红框），同时德军还为其安装了一座新型的指挥塔以及一挺高射机枪，负重轮采用的是全钢结构
1943年3月第一批次6辆灰熊突击炮正式下线，起初的灰熊突击炮可谓是问题不断，首先就没有车体机枪，遭遇敌方的步兵或者是工兵小队时只能或者是冲锋枪从车体小孔中射击，这样的一个问题直到1944年中期才得到解决。其次就是过厚的装甲和巨大的火炮后坐力使得底盘系统不堪重负，故障频发，再加上动力系统并没有被升级，所以该突击炮都会存在动力不足和油耗过高的问题，最大野外行驶速度仅为24公里每小时，最大行程为210公里。到了1943年10月德军研制出了更轻的StuH43/1型12倍口径比的150毫米火炮并改进了车体结构，有效的降低了整车重量，但是直到战争结束灰熊突击炮底盘过载严重和动力不足的问题都没有正真获得有效的解决。
▲一辆安装有额外电台和天线的后期指挥型灰熊突击炮，可以很清楚的看到其顶部安装的全新车长指挥塔和高射机枪
1944年中期灰熊突击炮的车体结构被重新设计，大大降低了战斗室的高度并为其安装了一挺车体机枪和一挺高射机枪（备弹1200发），车体表面也涂有防磁涂料来降低磁性反坦克手雷的威胁，发展到如今灰熊突击炮才算是一款合格的突击利器，前前后后一共生产了306辆，在巷战中凭借着坚固的装甲和威力巨大的150毫米火炮，能够对藏有火力点的建筑物造成毁灭性打击。但是此时德军逐渐的成为了防守方，对于反坦克武器的需求远大于攻坚武器，所以在支援步兵的常规作战中灰熊突击炮表现的很一般。不论是库尔斯克的平原，还是法国卡昂的密林，亦或者是德国鲁尔的工业区，灰熊突击炮始终都没取得什么战果，倒是在1944年8月13日，被部署在华沙的第218辆灰熊突击炮在起义军面前逞尽了威风，也算是唯一一次不错的表现。
