Разработкой мощных промышленных тракторов классов 15, 25 и 35 тонн впервые занялась группа конструкторов Челябинского тракторного завода в 1957 году. В ее составе были Ю.П. Саматов, В.В. Емельяненко, М.Н. Мельниченко, А.И. Сюткин. Чуть позже образовалась творческая бригада, в которую вошли Е.И. Тараканов, Ю.Д. Егоров, Д.В. Гаев. В 1963 году специальное конструкторское бюро было преобразовано в бюро перспективного проектирования промышленных тракторов. В его составе работали С.Ф.Левин, В.И.Лазарев, Н.А. Часоводов и другие участники проекта семейства тракторов 220, 330, 500 л.с. Руководил проектом генеральный конструктор ГСКБ по промышленным тракторам и силовым агрегатам к ним доктор технических наук Иван Кавьяров. Техническое задание на их проектирование было утверждено в марте 1964 года в Госплане, Госстрое СССР и Южно-Уральском Совнархозе. Первые макетные образцы тракторов были изготовлены: Т-220 – в 1964 году; Т-330 – 30-го мая 1966 года и Т-500 – в октябре 1967 года. Все тракторы создавались в первую очередь для работы с бульдозерно – рыхлительным оборудованием. В дальнейшем существовали планы создать на базе новых тракторов универсальный модуль для агрегатирования практически со всем многообразием строительных и дорожных машин. В планах конструкторов рождались тракторы с увеличенной опорной поверхностью гусениц, тракторы на колесном ходу, агрегатированные фронтальным погрузчиком, экскаваторами цикличного действия и роторными, крановыми установками и полуприцепными скреперами.
Действующие модели проходили лабораторно-полевые испытания. К 1968 году были изготовлены три трактора Т-220, прошедшие ходовые испытания в Южноуральске, но для государственных испытаний Т-220 решено было не изготавливать, так как народному хозяйству требовались более мощные машины, поэтому внимание было сосредоточено на модели Т-330 (по документации 46-4ВС). Именно она и стала вместо Т-220 базовой моделью нового семейства промышленных тракторов. К 1976 году на ЧТЗ было собрано 16 опытных Т-330. Тракторы под номерами 17, 18 и 19 были собраны с учетом замечаний для государственных испытаний. Программой государственных испытаний предусматривалось определить готовность конструкции тракторов и двигателей к постановке на серийное производство. Условия эксплуатации – мерзлый грунт, тяжелые глины, скальные породы. Место испытаний – прииск “Большевик” объединения “Северовостокзолото” Сусуманского района Магаданской области. В апреле 1978 года госкомиссия решила прекратить испытания nракторов №№17, 18, 19. В протоколе было записано: “Результаты проведенных испытаний не дают оснований на данном этапе принять решение о рекомендации трактора Т-330 к серийному производству, так как выявлена необходимость дальнейшего повышения надежности, улучшения обзорности и условий труда землеройных агрегатов. Конструкторами ЧТЗ были проведены мероприятия по устранению дефектов и недостатков на тракторах с номерами 22, 23, 24.
Освоение и серийное изготовление тракторов нового семейства на ЧТЗ оказалось невозможно – для нового проекта потребовались бы новые площади, принципиально новое оборудование и новые кадры. Ко всему прочему, решено было осваивать новые тракторы не в ущерб основной продукции, так как спрос на тракторы Т-100, Т-130 и ДЭТ-250 превышал возможности завода-изготовителя, а внедрение в производство принципиально новых машин могло сказаться на производстве в целом не в лучшую сторону. Практически повторялась ситуация с проектом трактора С-140, разработанного на ЧТЗ, но переданного для производства на Брянский автомобильный завод. На основании вышеизложенных причин Правительство СССР приняло решение об организации производства мощных промышленных тракторов нового семейства в городе Чебоксары.
Строительство Чебоксарского завода промышленных тракторов было начато 12 января 1972 года, на основании Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 606 от 3 августа 1966 года: «Об ускорении развития в 1966-1970-х гг. производства тракторов, самоходных шасси и запасных частей к ним”» и № 157 от 29 февраля 1972 года «О строительстве первой очереди ЧЗПТ и реконструкции Волгоградского моторного завода МТСХМ».