Відповідно до Системи артилерійського озброєння на 1933-1937 рр. передбачалося створити і прийняти на озброєння корпусних артполків нову 152-мм гаубицю з дальністю стрільби 14-15 км. Вага системи в бойовому і похідному положеннях не повинна була перевищувати 4,5 і 6,5 т відповідно, а скорострільність повинна була складати 3 постріли в хвилину. Групі конструкторів на чолі з Ф.Ф. Петровим вдалося створити гаубицю, яка по своїх характеристиках повністю відповідала тактико-технічним вимогам, а по ряду показників навіть перевершувала їх. Нова гаубиця, що отримала назву «152-мм гаубиця зр. 1938 г.», радикально відрізнялася від тих, що перебували у той час на озброєнні Червоної Армії 152-мм гаубиць зр. 1909/30 рр. і зр. 1910/37 рр. Перш за все, вона мала новий лафет з двома розсувними станинами. Завдяки цьому кут горизонтального обстрілу був збільшений з 5-6° до 50°. Конструкція лафета дозволила також збільшити і кути вертикального обстрілу. Наявність в ходовій частині гаубиці підрессорювання і коліс з гумовими шинами дозволило підвищити швидкість транспортування гаубиці з 6-7 км/год до 35 км/год, що могло значно підвищити мобільність корпусних артилерійських полків, озброєних цією гаубицею. Гаубиця мала ствол з дуже хорошими балістичними характеристиками. Для стрільби з гаубиці використовувалися постріли роздільного заряджання з уламковим, уламково-фугасним і бетонобійним снарядом. При стрільбі уламково-фугасним снарядом вагою 40 кг з початковою швидкістю 508 м/с дальність стрільби складала 12390 м, тобто майже у півтора рази більше, чим у гаубиць зр. 1909/30 рр. і 1910/37 рр. Проте в передвоєнні роки це хороше по своїй конструкції знаряддя не вдалося як слід освоїти у виробництві (була випущена лише невелика партія цих гаубиць) із-за того, що склалась у керівників ГАУ думка, що для дивізійної артилерії воно дуже важке і маломаневренне, а для корпусної артилерії недостатня його потужність. У початковий період війни гаубиця також не випускалася через відсутність потреби, а коли Червона Армія взялася до наступальних дій і для руйнування оборонних рубежів супротивника було потрібно гаубиці калібром 152 мм, за рахунок накладення ствола 152-мм гаубиці зр. 1938 р. на лафет 122-мм гаубиці М-30 була створена знаменита 152-мм гаубиця зр. 1943 р. Д-1. Цікаво, що вага нової гаубиці в бойовому положенні опинилася всього на 500 кг менше, ніж у М-10, а дальність стрільби і вага снарядів у обох гаубиць однакові.
Тактико-технічні характеристики 152-мм гаубиці M-10