Những người lính trong Quân đội Liên Xô thường nói đùa rằng "lính phòng không thường là những phi công không đạt chuẩn, cho nên họ không thích những kẻ khác bay trên bầu trời của mình". Điều này có vẻ đúng trong mọi thời điểm ngay cả trong thời bình, khi lực lượng phòng không luôn là lực lượng quan trọng trong Quân đội Liên Xô hay Nga và khắp các quốc gia trên thế giới (gồm cả Việt Nam).

Các loại vũ khí phòng không của những năm 1950 hầu như không thể bắn trúng những mục tiêu có tốc độ bay lớn và chúng chỉ thường được sử dụng để tạo ra các lưới lửa trên bầu trời nhằm đẩy lùi các máy bay của đối phương tránh xa các mục tiêu dưới mặt đất.

Các mẫu súng pháo phòng không trong Chiến tranh Thế giới thứ II thường có tầm bắn hạn chế và không cơ động.

Sau khi Chiến tranh Thế giới Thứ 2 kết thúc, cả Liên Xô và Mỹ đều nắm giữ được trong tay các công nghệ vũ khí tuyệt mật từ Phát Xít Đức. Ngay lập tức cả hai quốc này đã sử dụng các công nghệ trên để chế tạo những mẫu tên lửa phòng không đầu tiên trên thế giới. Các loại tên lửa phòng không này có thể đánh chặn các mục tiêu ở tầm trung và cả tầm xa, tuy nhiên vẫn có một số nhược điểm nhất định. Đơn cử là các tên lửa trên sẽ bị vô hiệu hóa khi các phi công lái máy bay ở độ cao thấp.

Trong bối cảnh đó, sự xuất hiện của một loại pháo phòng không có thể ngắm bắn mục tiêu trong lúc di chuyển là cần thiết. Vào giai đoạn này Quân đội Mỹ vẫn sử dụng pháo phòng không 2 nòng M42A1 Duster 40mm được đặt trên khung gầm xe tăng, tiếp theo sau đó là mẫu pháo phòng M163 Vulcan 20mm được đặt trên mẫu xe bọc thép chở quân như M-113.

Còn về phía quân đội Liên Xô, họ phát triển song song cùng lúc 2 tổ hợp pháo phòng không là ZSU-37 (Yenisei) với pháo 2 nòng 37mm và ZSU-23-4 (Shilka) với pháo 4 nòng 23mm. So sánh 2 loại, ZSU-23-4 sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội hơn ZSU-37. Tuy nhiên, pháo phòng không ZSU-23-4 vẫn còn một số hạn chế nhất định như cỡ đạn 23mm nó sử dụng hoàn toàn mới trong Quân đội Liên Xô, và với trọng lượng quá lớn của nó đã buộc các kỹ sư Liên Xô phải triển khai mẫu pháo này lên một mẫu khung gầm xe tăng.

Nguyên mẫu của pháo phòng không 2 nòng ZSU-37 37mm, đối thủ cạnh tranh trực tiếp với ZSU-23-4.

Một yếu tố khác khiến tướng lĩnh Liên Xô lựa chọn Shilka vào thời điểm đó là vì khả năng tiêu diệt các mục tiêu tầm thấp và tầm gầm của nó. ZSU-23-4 được chính thức đưa vào trang bị Quân đội Liên Xô vào năm 1652, trước 5 năm so với mẫu pháo phòng không Vulcan của Mỹ. Sự xuất hiện của ZSU-23-4 vào lúc đó đã tạo nên một cuộc cách mạng thật sự trong khả năng phòng không của Quân đội Liên Xô.

Mặc dù có thể vào thời nay ZSU-23-4 chỉ được xem như một mẫu pháo phòng không thông thường, nhưng vào những năm 1960 nó lại là đỉnh cao của công nghiệp quốc phòng Liên Xô. Với tốc độ bắn 4.000 viên đạn/phút, Shilka có thể bắn trúng các mục tiêu đang bay với tốc độ 450m/s trên không ở tầm bắn hiệu quả lên tới 2,5km với góc bắn chéo và 2km với góc bắn thẳng.

Pháo phòng không ZSU-23-4 có hai chế độ bắn gồm: ngắm bắn bằng mắt thường hoặc bắn tự động bằng hệ thống radar. Bên cạnh đó, hệ thống radar của ZSU-23-4 còn thể truy lùng mục tiêu trên không và gửi dữ liệu về cho hệ thống xử lý trung tâm. Góc nghiêng của 4 pháo 23mm cũng có thể tự điều chỉnh nhằm giảm ảnh hưởng trong quá trình xe di chuyển.

Những năm 1960, ZSU-23-4 có thể được xem như là một trong những pháo phòng không hiện đại nhất vào thời đó.

Mặc dù được trang bị khả năng chống nhiễu khá tốt, nhưng radar của ZSU-23-4 chỉ có tầm hoạt động từ 10-20km và phụ thuộc khá nhiều vào điều kiện thời tiết. Nhược điểm trên cũng bộc lộ rõ hơn trong Chiến tranh Arab – Israel trong những năm 1960 và 1973.

Trong cuộc chiến trên, binh sĩ của Quân đội Syria thường không được huấn luyện đầy đủ nên họ chỉ có thể sử dụng chế độ ngắm bằng mắt thông thường. Mặc dù vậy chiến tích của ZSU-23-4 trong Chiến tranh Arab – Israel cũng khá ấn tượng, khi bắn hạ được 16 trong tổng số 117 máy bay của Quân đội Israel bị lực lượng phòng không Syria bắn hạ trong hai năm 1973-1974.

Đến đầu những năm 1990, những khẩu pháo phòng không ZSU-23-4 đã dần trở nên lỗi thời nhưng nó vẫn gây ra những thiệt hại nhất định cho các máy bay chiến đấu của Phương Tây trong Chiến tranh Vùng Vịnh lần 1, khi lực lượng phòng không của Iraq đã ép các máy bay của Liên quân phải bay thấp và mắc phải những sai lầm chết người.

Ngoài những ưu điểm, ZSU-23-4 vẫn mang trong mình những nhược điểm chết người mà đối phương có thể dễ dàng khai thác

Bên cạnh khả năng phòng không, ZSU-23-4 còn được đánh giá là có sức mạnh hỏa lực đủ mạnh mẽ để có thể tiêu diệt bất cứ lực lượng bộ binh nào. Vào năm 1975, một nhóm quân tình nguyện Cuba chiến đấu ở Angola đã sử dụng những khẩu pháo ZSU-23-4 ngăn chặn bước tiến của Liên quân FLEC và Quân đội chính quy Zaire.

Quân đội Liên Xô cũng sử dụng mẫu pháo trên tại chiến trường Afghanistan, không giống như xe tăng và xe bọc thép vũ trang khác nòng pháo của Shilka có thể điều chỉnh thẳng đứng để tấn công các mục tiêu của quân nổi dậy trên các vách hoặc đỉnh núi. Thậm chí Liên Xô còn chế tạo một phiên bản ZSU-23-4 dành riêng cho chiến trường Afghanistan với một số thay đổi, như không được trang bị radar để giảm tải trọng và có thể mang theo nhiều đạn dược hơn.

Không chỉ đóng vai trò như một mẫu pháo phòng không, ZSU-23-4 cũng thể hiện tốt vai trò như một mẫu pháo hỗ trợ hỏa lực mặt đất với tốc độ bắn hơn 4.000 viên đạn/phút.

Shilka cũng được sử dụng cực kỳ hiệu quả trong Nội chiến Chechnya. Nó tỏ ra khá hiệu quả trong các cuộc giao tranh trong môi trường đô thị, với việc sử dụng chiến thuật hợp lý cùng với đó thu hồi nhanh sau khi triển khai ZSU-23-4 đã thể hiện được sức mạnh hỏa lực của mình.

Dù được cho vẫn còn nhiều nhược điểm như tầm bắn hạn chế, sức công phá của đạn 23mm vẫn chưa thực sự hiệu quả và hệ thống radar đã quá lỗi thời sau hơn 50 năm được đưa vào trang bị. Nhưng ZSU-23-4 vẫn được trang bị trong lực lượng phòng không tại 39 quốc gia trên khắp thế giới, cùng với đó là nhiều tổ hợp pháo phòng không tiếp theo cũng được phát triển dựa trên những thành tựu mà ZSU-23-4 Shilka đã đạt được.

"Chùm mũi tên lửa" ZSU-23-4 của phòng không Việt Nam khai hỏa.

Hiện nay, lực lượng phòng không Việt Nam được trang bị số lượng tương đối ZSU-23-4. Trong các cuộc diễn tập gần đây, ZSU-23-4 đã chứng tỏ được khả năng tác chiến của mình.