В 1957 году разворачивалось серийное производство 3СУ-57-2. Однако постановлением Совета Министров СССР № 426-211 от 17 апреля 1957 года была начата разработка двух новых ЗСУ с радиолокационными системами наведения - «Енисей» и «Шилка». У них появилось одно существенное преимущество - возможность ведения эффективной стрельбы по воздушным целям как с места, так и в движении. А ведь именно в это время зарубежные специалисты советовали своим летчикам укрываться от зенитных ракет на малых высотах...
В 3СУ-37-2 «Енисей» был использован 37-мм автомат 500П, созданный под руководством конструктора А. Нудельмана. Это был прекрасный зенитный автомат с ленточным питанием, имевший, однако, невзаимозаменяемые с другими 37-мм системами (кроме малосерийного морского «Шквала») патроны. В «Енисее» два автомата 500П образовали спаренную пушку «Ангара». Охлаждение стволов — жидкостное.
Применили систему следящих электрогидравлических приводов наведения, систему приводов стабилизации линии визирования и линии выстрела. Позже все их планировалось заменить электрическими.
Помехозащищенный радиоприборный комплекс (РПК) «Байкал» работал в сантиметровом диапазоне волн. Однако эффективность его при поиске воздушных целей оказалась низкой, как, впрочем, и РПК «Тобол» на «Шилке».
На базе опытной самоходной установки Су-100П КБ «Уралмаш» под руководством Г. Ефимова создало шасси для «Енисея». Его производство предполагалось на Липецком тракторном заводе. Корпус 3СУ-37-2 имел противопульное бронирование. Боекомплект был защищен от 7,62-мм винтовочной бронебойной пули 5-32, выпущенной с дистанции 400 м.
Бортовая электросеть питалась от газотурбинного двигателя, что обеспечивало быстрое приведение машины в боевое состояние при очень низких температурах.
Зона поражения «Енисея» была почти равной зоне поражения 3СУ-57-2. В заключении Госкомиссии было указано, что «Енисей» «обеспечивает прикрытие танковых войск во всех видах боя, так как средства воздушного нападения по танковым войскам преимущественно действуют на высотах до 3000 м». Был установлен режим стрельбы: циклы из 150 выстрелов на ствол с последующим перерывом на 30 с для воздушного охлаждения.
Возможности «Енисея» превзошли батарею из шести 57-мм пушек С-60 и батарею из четырех ЗСУ-57-2. Точность стрельбы была в 2- 2,5 раза выше, чем у пушки С-68. При скорости движения 8 — 10 км/ч точность стрельбы падала на 25% в сравнении со стрельбой с места. В движении по полю стрельба велась на скорости 20 — 25 км/ч. Шасси показало высокую маневренность.
На госиспытаниях было сделано 6266 выстрелов. «Ангара» сделала лишь две задержки (0,08% задержек от числа выстрелов) и четыре поломки (0,06% поломок) — это оказалось меньше допустимых по ТТ.
РПК«Байкал» смог вести цели, летящие со скоростью 415 м/с на высотах 100 — 300 м и до 660 м/с на больших высотах. Максимальная скорость сопровождения цели по вертикали — 40 град/с. Средняя дальность обнаружения цели типа МиГ-17 в секторе 30 градусов без целеуказания - 18 км (максимальная —20 км). В ходе испытаний давала сбои аппаратура защиты от пассивных помех. Время перехода из предварительной в боевую готовность - 10 — 15 с. Продолжительность испытаний РПК составила 375 часов против 172 часов у «Шилки».
По окончанию госиспытаний ЗСУ "Енисей" и "Шилка" комиссия рекомендовала к принятию на вооружение обе ЗСУ. Было отмечено, что оба комплекса обеспечивают всепогодную круглосуточную работу; для мотострелковых подразделений и ВДВ больше подходит «Шилка»: меньший вес, при стрельбе по самолетам МиГ-17 и Ил-28 на высотах 200 и 500 м «Шилка» эффективней «Енисея» в 2 и 1,5 раза соответственно.
«Енисей» успешно обеспечивал сопровождение танков на всех этапах боя в отрыве от основной группы войск, ведя эффективный огонь на высотах до 3000 м и дальностях до 4500 м (у «Шилки» 1500 и 2500 м, соответственно).
Применение «Енисея» позволяло практически исключить точное бомбометание по танкам. Он обеспечивал весьма эффективную самооборону при стрельбе по наземным целям, имея большую дальность и достаточно мощные бронебойные и осколочно-фугасные снаряды. Было также предложено применять "Енисей" для защиты армейских ЗРК «Круг» и «Куб», поскольку зона его эффективной стрельбы перекрывала их мертвую зону.
В соответствии с постановлением СМ СССР № 925-401 от 5 апреля 1962 года на вооружение приняли «Шилку», а 20 сентября 1962 года последовал приказ ГКОТ о прекращении работ над «Енисеем». Без серьезного, обоснования. Через два дня появился еще один приказ ГКОТ об одинаковом премировании разработчиков обеих ЗСУ...