Опытная 76-мм дивизионная пушка М-27 была разработана в 1943 г. в г. Пермь на Мотовилихинском машиностроительном заводе N172. Ствол пушки состоял из трубы-моноблока с  казенником. Ствол был снабжен двухкамерным дульным тормозом, поглощающим до 64% энергии отката. Затвор заимствовался от ЗИС-3. Полуавтоматика механического типа была близка по конструкции к полуавтоматике 45-мм противотанковой пушки М-42. 

Тормоз отката — гидравлический, веретенного типа, накатник — пружинный. Верхний станок — листовой, штампованно-сварной конструкции, нижний станок — литой, трубчатой формы. Подъемный механизм — секторного типа, а поворотный — винтового. Уравновешивающий механизм — гидропневматический, подрессоривание — торсионное. Вес системы в боевом положении составлял 876 кг, что на 324 кг меньше, чем у ЗИС-3 выпуска 1945 года.

После прохождения заводских испытаний в объеме 956 выстрелов опытный образец М-27 был отправлен в Ленинград на АНИОП. Согласно заключению комиссии АНИОПа, полигонные испытания пушка М-27 не выдержала. После 924 выстрелов были обнаружены трещины на кронштейне поворотного механизма и в ряде других мест. Кроме того, была отмечена неустойчивость системы при стрельбе. По решению комиссии доработка М-27 была признана нецелесообразной.