Учитывая создавшуюся обстановку, в 1941 году решено было наладить производство танков в глубоком тылу. Эшелоны двинулись на восток. Шла эвакуация заводов. Тысячи станков, снятых с фундаментов, по железной дороге переправлялись на Урал. А там в условиях суровой зимы уже возводились новые цехи, перестраивались старые. Станки зачастую прямо под открытым небом начинали выдавать необходимую для фронта продукцию.
Перебазирование такого масштаба и в такие сжатые сроки, к тому же в условиях войны стало возможным только благодаря мужеству тружеников тыла. Через два месяца в Челябинске под одной крышей уже действовали заводы - знаменитый Кировский, эвакуированный из Ленинграда, не менее известный Харьковский и местный тракторный. Завод, названный Танкоградом, начал действовать как единый организм. В тесном взаимодействии с ним работали другие предприятия страны, которые готовили различные детали, узлы и оборудование танков. О вкладе, который внес Танкоград в дело Победы над гитлеровской Германией, свидетельствуют цифры.
За годы войны в Челябинске было изготовлено 18 тысяч танков и самоходных орудий, почти пятая часть всех выпущенных в стране. За этот же период челябинцы сделали 48 500 дизельных моторов. Но не только количество было главной заботой танкостроителей. Все четыре военных года они вели упорное единоборство с противником за качество боевых машин, постоянно увеличивая их огневые возможности и броневую защиту, улучшая маневренность. Благодаря смелости и мудрости конструкторов удалось, например, не производя кардинальных изменений, установить на танке Т-34 длинноствольную 85-мм пушку. Настоящей стальной крепостью стал и КВ. Самым мощным танком второй мировой войны явился тяжелый танк ИС-2, на котором стояла 122-мм пушка. Осенью 1943 года, он проходил испытания на одном из подмосковных полигонов. Чтобы приблизить условия испытания к реальным, на расстоянии 1500 метров был поставлен трофейный гитлеровский танк. Раздался выстрел. Снаряд пробил не только лобовую броню, но и всю внутреннюю начинку, вырвав по сварочным швам корму и отбросив ее в сторону. Члены государственной комиссии, присутствующие на испытании, дали высокую оценку танку, которая была подтверждена в боях.
Знаменательной страницей Танкограда стало создание самоходных артиллерийских установок. Еще осенью 1942 года советскому командованию стало известно, что вражескими конструкторами созданы новые, более мощные танки и самоходные установки. Стремясь устрашить Советские войска, фашисты поспешили ввести эти новинки в бой. Но первая попытка продемонстрировать неуязвимость новых машин окончилась конфузом. Два «тигра», принимавших участие в атаке под Ленинградом, застряли в болоте и были захвачены в качестве трофеев. Один из них был с пристрастием «допрошен» советскими конструкторами. Оказалось, гитлеровцы в самом деле изготовили весьма внушительный танк.
«Тигр» весил более 60 т, имел 200-мм лобовую броню, длинноствольную пушку калибром 88 мм и двигатель мощностью в 600 л. с. Но советские конструкторы в самый короткий срок дали армии самоходные артиллерийские установки (САУ), способные противостоять «тиграм», а также другим новейшим танкам и самоходным установкам противника. Было решено поставить на гусеницы и одеть в броню орудия калибра 76, 122 и 152 миллиметра. Задача весьма сложная. Например, снаряд 152-мм пушки весил почти 50 кг, откат орудия при выстреле был настолько велик, что возникла реальная опасность для ходовой части. После детального обсуждения решено было ходовую часть танка, используемую для самоходной установки, не удлинять, в конструкцию пушек не вносить существенных переделок, а попытаться за счет компоновки вмонтировать орудие в неподвижную башню тяжелого танка КВ-1.
Все, кто был занят созданием самоходных установок, перешли на казарменное положение, работали Днем и ночью. Чертежи поступали в цехи, по ним сразу же изготовлялись детали. Через три недели самоходная установка была испытана и принята на вооружение. Прямо с завода самоходные установки начали поступать на фронт. Впервые САУ-152 были применены во время Курской битвы в 1943 году и произвели на гитлеровцев ошеломляющее впечатление. Пятидесятикилограммовые снаряды проламывали броню «тигров», срывали с них башни и сбрасывали на землю. Хваленые вражеские танки не выдержали единоборства с советскими САУ. В июне 1943 года конструкторское бюро Танкограда было разделено на несколько самостоятельных организаций. Такое разделение позволило конструкторам более целенаправленно решать вопросы совершенствования вооружения для фронта. Всего за годы войны в Танкограде создано более десяти типов танков и самоходных установок. Все они показали высокие боевые качества на полях сражений.