115-мм гладкоствольная танковая пушка У5-ТС являлась основным оружием танка Т-62, опытного танка «Объект 435» и опытной самоходной установки - истребителя танков «Объект 166». По номенклатуре ГРАУ пушка имела индекс 2А20. Разработка пушки в ОКБ-9 (главный конструктор Ф.Ф. Петров) и изготовление ее заводом № 9 («Уралмашзавод») осуществлялось на основании Постановления СМ СССР от 21 июля 1959 г. в рамках проведения ОКР по созданию истребителя танков. Две пушки У5-ТС (шифр «Молот») весной 1960 г. были установлены в опытных образцах истребителя танков «Объект 166», разработанных заводом №183.
В период с 13 апреля по 10 сентября 1960 г. истребители танков прошли полигонно-войсковые испытания в объеме 2000 км пробега и 500 выстрелов каждый. Доработанный в направлении повышения эффективности стрельбы сходу из пушки и повышения эффективности системы охлаждения двигателя опытный образец «Объект 166» с 20 марта по 8 мая 1961 г. успешно прошел контрольные полигонные испытания и был рекомендован к принятию на вооружение Советской Армии в качестве истребителя танков. Однако, в связи с затянувшимися работами по созданию заводом №75 (г. Харьков) нового среднего танка, было решено принять истребитель танков «Объект 166» на вооружение Советской Армии в качестве среднего танка. 16 августа 1961 г. Постановлением СМ СССР (приказ министра обороны СССР от 6 сентября 1961 г.) под наименованием «средний танк Т-62» он был принят на вооружение Советской Армии. Этим же постановлением была принята на вооружение и пушка У5-ТС.
Гладкоствольная пушка У5-ТС с клиновым полуавтоматическим затвором горизонтального перемещения и эжекционным устройством продувки канала ствола была оснащена механизмом удаления стреляных гильз из танка в процессе стрельбы. Длина скрепленного кожухом в каморной части ствола пушки составляла 6050 мм (52,6 клб.). Обойменного типа люлька состояла из двух половин, сваренных между собой (часть пушек оснащалась литыми люльками). Снизу в приливе люльки были расположены цилиндры противооткатных устройств (гидравлический тормоз отката и гидропневматический накатник). Предельная длина отката равнялась 430 мм. Дульная энергия пушки - 6,96 МДж (709 тс-м).
Производство выстрела из пушки осуществлялось с помощью электроспуска, кнопка которого располагалась на правой рукоятке пульта управления стабилизатором, а клавиша - на рукоятке маховика подъемного механизма. Рукоятка ручного (механического) спуска была расположена на спусковом механизме пушки. Доступ к рукоятке ручного спуска осуществлялся через окно в левом щите ограждения пушки. В конструкции подъемного механизма секторного типа при включении стабилизатора было обеспечено отключение червяка от червячной шестерни с помощью рукоятки переключения.
Для стрельбы из пушки применялись унитарные выстрелы с оперенными бронебойными подкалиберными (3БМ3, 3БМ4, 3БМ6), кумулятивными (3БК4, 3БК4М) и осколочно-фугасными (3ОФ11) снарядами. Бронепробиваемость бронебойно-подкалиберного снаряда БМ6, имевшего массу 5,34 кг и начальную скоростью 1615 м/с, на дальности 2000 м составляла 270 мм по вертикально расположенной броневой плите и 115 мм по броневому листу, установленному под углом 60° от вертикали. Максимальная дальность стрельбы осколочно-фугасным и кумулятивным снарядами равнялась 5800 м. Дальность прямого выстрела по цели высотой 2 м равнялась 1870 м. Боевая скорострельность составляла 4 выстр./мин.
