Пушка была разработана под руководством В.Г. Грабина, в 1930-е годы среди руководителей народного комиссариата было немало сторонников создания универсального орудия совмещающего в себе противотанковое, зенитное и дивизионное орудие. Василий Гаврилович был одним из немногих, кто понимал, что универсальная пушка тяжела и сложна по конструкции и не сможет обеспечить активное сопровождение пехоты в бою. Однако ему удалось cпроектировать полууниверсальную пушку вместо прицельного огня, способную вести заградительный огонь по авиации противника. Эта пушка впоследствии получит индекс Ф-20, а под индексом Ф-22 конструкторское бюро Грабина создаст обычную дивизионную пушку.
Три опытных образца орудия с заводским обозначением Ф-22 поступили на испытания летом 1935 года, когда идея «универсализма» уже полностью себя исчерпала. Артиллерийская система была принята на вооружение в качестве обычной дивизионной пушки. Под наименованием «76-мм пушка обр. 1936 г.» она использовалась в боях на реке Халхин-Гол и принимала участие в «зимней войне» с Финляндией.
При эксплуатации орудия Ф-22 обнаружилось довольно много её недостатков. Транспортировка пушки была затруднена вследствие ее большой длины, малого клиренса и сильно выступающего в сторону подъемного механизма, подверженного ударам. Устройства вертикальной и горизонтальной наводки располагались по обе стороны орудия, что затрудняло ведение огня по движущимся целям, например танкам. Согласно требованию ГАУ, мощность Ф-22 была уменьшена до уровня модернизированной 76,2 мм пушки образца 1902/30 годов. Соответственно, дульный тормоз ствола пришлось демонтировать, конструкция пушки рассчитывалась на значительное увеличение заряда в будущих сражениях. Конструкторы отлично понимали, что мощности пушки может не хватать для будущих сражений, поэтому спроектировали ствол так, чтобы в случае необходимости произвести расточку каморы. Это давало орудию возможность использовать большую гильзу, тем самым увеличив ее мощность.
Но эта возможность будет использована противником. В ходе боев лета-осени 1941 г. почти все орудия Ф-22 войск Западного направления были утрачены в боях или при отступлении, немцы получили в распоряжение от нескольких сотен до тысячи исправных Ф-22. Генерал - полковник Гальдер в своем военном дневнике приводит донесения о встрече немецкой армии с танками КВ и Т34 и существенной проблеме в их уничтожении. Так, например в одном из донесений противотанковый расчет орудия 3,7 см «колотушка» докладывает о 23 попаданиях в один и тот же танк Т34 и лишь когда снаряд пробил основание башни, танк был выведен из строя. Для борьбы с танками противника немецкие подразделения будут использовать трофейную пушку Ф-22, она же Pak 36(r). Исследования специалистов фирмы «Рейнметалл» показали, что конструкция казенной части орудия и ствола позволяет увеличить в нем пороховой заряд более чем вдвое, правда при этом придется дополнить орудие дульным тормозом. Специально для усиленного орудия был разработан выстрел с гильзой длиной 716-мм (той же самой, что пошла на 75-мм пушку РаК 40) против старых, имевших длину всего 385-мм. В пушке до размеров новой гильзы расточили зарядную камору и установили двухкамерный дульный тормоз. Для облегчения наводки у орудия был уменьшен угол вертикального наведения до 18 градусов, а маховик подъемного механизма перенесен с правой стороны тела орудия налево. Из-за ненадобности немецкие конструкторы заблокировали механизм переменною отката, обрезали по высоте щит. Pak36(r) установят на шасси чешского танка 38(t) тем самым изготовят истребитель танков «Мардер III» который будет успешно применяться в боях не только на Восточном фронте но и в Северной Африке. Орудие начнут ставить и на другие шасси, что позволило увеличить скорость доставки его до поля боя.
Таким образом, пушка активно будет применяться против своих создателей. До широкого выпуска немецкой армией пушки Pak40 считались самым мощным противотанковым вооружением. В советских войсках онемеченный вариант пушки получил название «гадюка» или «кобра».
