灰熊使用的是克努伯150毫米步兵炮。由于战局的需要,1942年初,德国阿尔卡特公司和克虏伯公司被当局要求共同开发一种新的突击炮。军事命令要求具体说明是设计一种专门的“步兵支援重型自行火炮”。1942年10月初,新武器被设计出来了,同月14日,被呈报给小胡子希特勒。希特勒命令在1943年春季前生产40-60辆该种车辆。新的车辆以四号坦克为底盘,安装一门150mm的StuH 43 L/12 火炮。同时,老希还要求在此车型基础上发展装210-220mm炮的型号,这就是以后再虎式地盘上发展的“突击虎”。这种新的“灰熊式”由斯科达公司在SIG33炮基础上开发,被命名为Sd. Kfz. 166型。首批Brummbar(灰熊式)的产量为60 辆,到1943年3月生产了6辆,4月生产了40辆,5月生产了14辆。其中52两使用了全新的四号G型坦克底盘,8辆由翻修的四号E或F型号改装而成。在经过广泛测试以后,希特勒同意投入量产。1943年5月中旬,四式突击炮正式向第三帝国的领导们做了展示。新的车辆首先交付给HeeresZeugamt-Wien(驻维也纳德军师)测试训练,初期的装备有不少问题,过重的火炮超过了四号坦克底盘的负荷,发动机功率也不够,传动装置也不可靠;耗油量也过高;还缺乏机枪来对付靠近的反坦克步兵等。为了弥补这个不足,乘员们在车内携带了五支MP40冲锋枪,可以从侧面的手枪射击孔向外射击。
而初期的“灰熊式”突击炮成员是4人,装填手同时负责承担无线电操作员的工作,每位乘员还要随时忍受由于捷克工人的破坏活动带来的机械问题。由于斯柯达公司位于捷克斯洛伐克境内。部分初期型号在库尔斯克会战及其后的哈尔科夫和第聂伯罗斯克等地的战斗中损失了13辆,在1943年10月,根据前线部队反馈,对车辆上部结构和火炮主要是重量行了改进,成员也变成5人。1943年12月,新的比较轻的炮被命名为150mm StuH 43/1 L/12,从此以后,该型突击炮开始大量生产装备。这种改进的型号通常称之为中期型号,到1943年12月,生产了80辆。1944年1月,四号突击炮才正式获得了“灰熊”的称号。以前的部分初期型号也都得到了改进。1944年中,“灰熊”的上部车体针对曝露出的问题,再次为提高防御性能而作了改进。这种设计的突击炮生产一直持续到1945年3月才被迫停止,供生产了 166辆,称为后期型。改型号的一大特征就是在前装甲板上安装了球形的机枪座,装备MG34机枪,来对付近战步兵,另外上部结构也做了少许高度上的改动。晚期的型号还预装了侧裙板和涂装了Zimmerit的字样。另外还安装了新的指挥塔和防空机枪。