При личном вмешательстве Сталина грабинское КБ и завод № 92 получили разрешение на проектирование и постройку «новой» пушки на конкурсной основе с Кировским заводом. По всей вероятности, подобная состязательность целенаправленно насаждалась вождем с целью ускорить внедрение в производство новых орудий и выявить наиболее удачные, на его взгляд, образцы. Впрочем, в пушках «вождь и учитель» ничего не понимал, посему главное было произвести на него внешний эффект.
Так или иначе, в мае 1938 г. началось проектирование орудия Ф-22УСВ, причем требование приспособить систему для зенитного огня больше не выдвигалось. По замыслу конструктора эта пушка должна была в значительной степени унифицироваться с Ф-22, и в ее конструкции предусматривалось сокращение количества дорогостоящих деталей, изготовленных из цветных металлов и легированных сортов стали.
Проектирование орудия велось по-стахановски в очень сжатые сроки, уж очень боялся Грабин проиграть «кировцам». Было применено совмещение процессов конструктивно-технологической разработки и деталировки, впервые была даже пропущена фаза эскизного проекта. Техническую документацию закончили в августе, а в ноябре цеха получили первые задания по изготовлению деталей для опытных образцов. При этом степень унификации Ф-22УСВ с Ф-22 достигала 50 %, что должно было упростить внедрение орудия в производство.
Впервые предусматривалось широкое применение полых деталей, вместо специальных штампованных колес на эту пушку установили автомобильные от грузовика ЗИС-5. После выстрела в Ф-22 часто происходило заклинивание гильзы. Сам Грабин объяснял это использованием французских снарядов времен Первой мировой войны, но, согласно архивным документам, причина была в плохом качестве снарядов отечественного производства: кривые донья, корпуса гильз и т. п. Поэтому, чтобы исключить заклинивание в конструкцию затвора был введен механизм принудительного экстрактирования стреляной гильзы.
В декабре 1938 г. на подмосковном полигоне в присутствии главного инспектора артиллерии Воронова проводились войсковые испытания четырех орудий Ф-22УСВ и четырех орудий Кировского завода. Сначала пушки испытывались передвижением по пересеченной местности на прицепе гусеничных артиллерийских тягачей «Комсомолец», затем — артподготовкой в объеме 600 выстрелов из каждого орудия.
Во время первого этапа испытаний одну из УСВ опрокину-ло набок, и в таком положении тягач проволок ее по земле несколько метров. Орудие было сильно повреждено, однако быстро отремонтировано и приняло участие в стрельбах. На втором этапе выявилось главное преимущество пушки Грабина — принудительное извлечение стреляной гильзы, из-за чего пушки Кировского завода показали скорострельность ниже, чем грабинское «чудо-орудие». [64 — ГУ ЦАНО, Ф. 2491, Д. 55, Л. 46.] Решением ГСТО от 28 декабря 1938 г., опять же при личной поддержке Сталина, орудие Ф-22УСВ было принято на вооружение РККА вместо Ф-22.